JP2001155558A - 電力ケーブル - Google Patents
電力ケーブルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シラン架橋ポリオレフィンをベースポリマー
とする絶縁層を、高電圧のケーブルに適用するために
は、半導電層が必要となる。半導電層用の材料の条件と
しては、ケーブル押出後、加熱架橋工程を必要としない
こと、完成した電力ケーブルの半導電層が１０５℃（ケ
ーブル最高使用温度）において溶融流動しないこと、体
積抵抗率が低く、ひいては導電性に優れること、両半導
電層が剥離強度に優れることが挙げられ、かかる諸条件
を充足する半導電層を有する絶縁電力ケーブルを提供す
ること。 【解決手段】 シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層を有する電力ケーブルであって、内部
半導電層および外部半導電層のベースポリマーが熱可塑
性エラストマー（好ましくはその融点が１０５℃以上）
である電力ケーブル。
とする絶縁層を、高電圧のケーブルに適用するために
は、半導電層が必要となる。半導電層用の材料の条件と
しては、ケーブル押出後、加熱架橋工程を必要としない
こと、完成した電力ケーブルの半導電層が１０５℃（ケ
ーブル最高使用温度）において溶融流動しないこと、体
積抵抗率が低く、ひいては導電性に優れること、両半導
電層が剥離強度に優れることが挙げられ、かかる諸条件
を充足する半導電層を有する絶縁電力ケーブルを提供す
ること。 【解決手段】 シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層を有する電力ケーブルであって、内部
半導電層および外部半導電層のベースポリマーが熱可塑
性エラストマー（好ましくはその融点が１０５℃以上）
である電力ケーブル。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シラン架橋ポリオ
レフィンをベースポリマーとする絶縁層を有する改良さ
れた電力ケーブルに関するものである。
レフィンをベースポリマーとする絶縁層を有する改良さ
れた電力ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】シラ
ン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層
は、比較的低電圧（３．３ｋＶ以下）のケーブルには適
用されているが、これを高電圧（６．６ｋＶ以上）のケ
ーブルに適用するためには、半導電層が必要となる。か
かる電力ケーブルの構造の一つとして図１に示すものが
例示される。図１において、１は導体、２は内部半導電
層、３は絶縁層、４は外部半導電層である。しかして、
この半導電層用の材料の条件としては、ケーブル押出
後、加熱架橋工程を必要としないこと、体積抵抗率が低
く、ひいては導電性に優れること、剥離強度に優れてお
り絶縁層との界面に剥がれが生じにくいこと、さらには
完成した電力ケーブルが１０５℃（ケーブル最高使用温
度）において溶融流動しないこと、などが挙げられる。
ン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層
は、比較的低電圧（３．３ｋＶ以下）のケーブルには適
用されているが、これを高電圧（６．６ｋＶ以上）のケ
ーブルに適用するためには、半導電層が必要となる。か
かる電力ケーブルの構造の一つとして図１に示すものが
例示される。図１において、１は導体、２は内部半導電
層、３は絶縁層、４は外部半導電層である。しかして、
この半導電層用の材料の条件としては、ケーブル押出
後、加熱架橋工程を必要としないこと、体積抵抗率が低
く、ひいては導電性に優れること、剥離強度に優れてお
り絶縁層との界面に剥がれが生じにくいこと、さらには
完成した電力ケーブルが１０５℃（ケーブル最高使用温
度）において溶融流動しないこと、などが挙げられる。
【０００３】ところが、いまだ上記所望の性能を十分満
足するものが得られていないのが実情である。従って、
本発明は上記の条件を満足する半導電層を有する電力ケ
ーブルを提供することを課題とする。
足するものが得られていないのが実情である。従って、
本発明は上記の条件を満足する半導電層を有する電力ケ
ーブルを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】半導電層用の材料とし
て、熱可塑性エラストマーをベースポリマーとした組成
物を用いることにより、上記の条件を満足する半導電層
が実現できることを、本発明者らは見い出した。本発明
はかかる新知見に基づいて完成されたものであり、下記
の発明である。即ち、シラン架橋ポリオレフィンをベー
スポリマーとする絶縁層を有する電力ケーブルであっ
て、内部半導電層および外部半導電層のベースポリマー
が熱可塑性エラストマーであることを特徴とする電力ケ
ーブルであり、特に熱可塑性エラストマーが、その融点
が１０５℃以上であることを特徴とする電力ケーブルで
ある。
て、熱可塑性エラストマーをベースポリマーとした組成
物を用いることにより、上記の条件を満足する半導電層
が実現できることを、本発明者らは見い出した。本発明
はかかる新知見に基づいて完成されたものであり、下記
の発明である。即ち、シラン架橋ポリオレフィンをベー
スポリマーとする絶縁層を有する電力ケーブルであっ
て、内部半導電層および外部半導電層のベースポリマー
が熱可塑性エラストマーであることを特徴とする電力ケ
ーブルであり、特に熱可塑性エラストマーが、その融点
が１０５℃以上であることを特徴とする電力ケーブルで
ある。
【０００５】本発明で使用される熱可塑性エラストマー
の構造は、硬質相と軟質相とからなっており、共重合あ
るいはブレンドによってかかる構造が得られる。
の構造は、硬質相と軟質相とからなっており、共重合あ
るいはブレンドによってかかる構造が得られる。
【０００６】本発明に用いられる内部半導電層を形成す
る熱可塑性エラストマーとしては、融点１０５℃以上で
あることが好ましい。また、当該内部半導電層は、シラ
ン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層と
の融着強度（剥離強度）が１０．９ｋｇ／０．５ｉｎｃ
ｈを越えることが好ましい。かかる熱可塑性エラストマ
ーとしては、例えばジエン系熱可塑性エラストマー、ポ
リオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル
系熱可塑性エラストマー等を用いることができ、具体的
な硬質相としては、ジエン系熱可塑性エラストマーで
は、ポリスチレン、シンジオタクチック１，２ブタジエ
ン、トランスイソプロピレン、軟質相としてはポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエン、水
素添加ポリイソプレン、非結晶ポリブタジエン、非結晶
ポリイソプレンなどであり、具体的な組み合わせはポリ
スチレン−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、ポ
リスチレン−ポリイソプレン系熱可塑性エラストマー、
ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー、ポリスチレン−水素添加ポリイソプレン系熱
可塑性エラストマー、ポリスチレン−非結晶ポリブタジ
エン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン−非結晶ポ
リイソプレン系熱可塑性エラストマー、シンジオタクチ
ック１，２ポリブタジエン−非結晶ポリブタジエン系熱
可塑性エラストマー、トランスポリイソプレン−非結晶
ポリイソプレン系熱可塑性エラストマーなどである。ま
た、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーでは、硬質
相としては、ポリプロピレン、軟質相としてはポリエチ
レンプロピレン、ポリエチレンプロピレンジエンなどで
あり、具体的な組み合わせはポリエチレンプロピレン系
熱可塑性エラストマー、ポリエチレンプロピレンジエン
系熱可塑性エラストマーなどである。ポリ塩化ビニル系
熱可塑性エラストマーでは硬質相としてポリ塩化ビニ
ル、軟質相として非結晶ポリ塩化ビニル、ブタジエンア
クリロニトリルなどである。特に「硬質相にポリスチレ
ン・ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロックもし
くは水素添加ポリブタジエン・ブロックもしくはエチレ
ン−ブチレン・ジブロックを持つもの」が好ましい。両
者の割合は硬質相１００重量部に対して軟質相が１０〜
９０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であることが
好適である。
る熱可塑性エラストマーとしては、融点１０５℃以上で
あることが好ましい。また、当該内部半導電層は、シラ
ン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層と
の融着強度（剥離強度）が１０．９ｋｇ／０．５ｉｎｃ
ｈを越えることが好ましい。かかる熱可塑性エラストマ
ーとしては、例えばジエン系熱可塑性エラストマー、ポ
リオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル
系熱可塑性エラストマー等を用いることができ、具体的
な硬質相としては、ジエン系熱可塑性エラストマーで
は、ポリスチレン、シンジオタクチック１，２ブタジエ
ン、トランスイソプロピレン、軟質相としてはポリブタ
ジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエン、水
素添加ポリイソプレン、非結晶ポリブタジエン、非結晶
ポリイソプレンなどであり、具体的な組み合わせはポリ
スチレン−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、ポ
リスチレン−ポリイソプレン系熱可塑性エラストマー、
ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー、ポリスチレン−水素添加ポリイソプレン系熱
可塑性エラストマー、ポリスチレン−非結晶ポリブタジ
エン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン−非結晶ポ
リイソプレン系熱可塑性エラストマー、シンジオタクチ
ック１，２ポリブタジエン−非結晶ポリブタジエン系熱
可塑性エラストマー、トランスポリイソプレン−非結晶
ポリイソプレン系熱可塑性エラストマーなどである。ま
た、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーでは、硬質
相としては、ポリプロピレン、軟質相としてはポリエチ
レンプロピレン、ポリエチレンプロピレンジエンなどで
あり、具体的な組み合わせはポリエチレンプロピレン系
熱可塑性エラストマー、ポリエチレンプロピレンジエン
系熱可塑性エラストマーなどである。ポリ塩化ビニル系
熱可塑性エラストマーでは硬質相としてポリ塩化ビニ
ル、軟質相として非結晶ポリ塩化ビニル、ブタジエンア
クリロニトリルなどである。特に「硬質相にポリスチレ
ン・ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロックもし
くは水素添加ポリブタジエン・ブロックもしくはエチレ
ン−ブチレン・ジブロックを持つもの」が好ましい。両
者の割合は硬質相１００重量部に対して軟質相が１０〜
９０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であることが
好適である。
【０００７】融点１０５℃以上であると、ケーブル使用
中に溶融流動が起こりにくいので好ましい、融点は好ま
しくは１２０℃以上、より好ましくは１３０〜１６０℃
である。また、シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層と当該内部半導電層〔例えば、当該熱
可塑性エラストマー１００重量部に、例えばアセチレン
ブラックを６０重量部を加えたものよりなる内部半導電
層〕との融着強度（剥離強度）が１０．９／０．５ｉｎ
ｃｈを越えると絶縁層／内部半導電層界面に剥がれが生
じる可能性が少ないので好ましい。剥離強度は熱可塑性
エラストマーの種類によって異なるため、場合によって
は２種以上の熱可塑性エラストマーをブレンドすること
によって調整することができる。剥離強度の測定法は後
述する。
中に溶融流動が起こりにくいので好ましい、融点は好ま
しくは１２０℃以上、より好ましくは１３０〜１６０℃
である。また、シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層と当該内部半導電層〔例えば、当該熱
可塑性エラストマー１００重量部に、例えばアセチレン
ブラックを６０重量部を加えたものよりなる内部半導電
層〕との融着強度（剥離強度）が１０．９／０．５ｉｎ
ｃｈを越えると絶縁層／内部半導電層界面に剥がれが生
じる可能性が少ないので好ましい。剥離強度は熱可塑性
エラストマーの種類によって異なるため、場合によって
は２種以上の熱可塑性エラストマーをブレンドすること
によって調整することができる。剥離強度の測定法は後
述する。
【０００８】本発明に用いられる外部半導電層を形成す
る熱可塑性エラストマーとしては、融点１０５℃以上で
あることが好ましく、特に当該外部半導電層は、シラン
架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層との
融着強度（剥離強度）が１０．９ｋｇ／０．５ｉｎｃｈ
以下であることが好ましい。かかる熱可塑性エラストマ
ーとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポ
リエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可
塑性エラストマーなどを用いることができる。具体的に
は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーでは、硬質相
としてポリウレタン、軟質相としてポリエーテル等が例
示され、ポリエステル系熱可塑性エラストマーでは、硬
質相としてポリエステル、軟質相としてポリエーテル等
が例示され、ポリアミド系熱可塑性エラストマーでは、
硬質相としてポリアミド、軟質相としてポリエーテル等
が例示される。特に「硬質相にポリプロピレン・ブロッ
ク、ポリウレタン・ブロック、ポリアミド・ブロックま
たはポリエステル、軟質相にエチレン・プロピレンコポ
リマー・ブロック、エチレン・プロピレン・ジエンター
ポリマー・ブロックまたはポリエーテル・ブロックを持
つもの」、あるいはこれらと「硬質相にポリスチレン・
ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロック、水素添
加ポリブタジエン・ブロックまたはエチレン−ブチレン
・ジブロックを持つもの」のブレンド体が好ましい。両
者の割合は硬質相１００重量部に対して軟質相が１０〜
９０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であることが
好適である。
る熱可塑性エラストマーとしては、融点１０５℃以上で
あることが好ましく、特に当該外部半導電層は、シラン
架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層との
融着強度（剥離強度）が１０．９ｋｇ／０．５ｉｎｃｈ
以下であることが好ましい。かかる熱可塑性エラストマ
ーとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポ
リエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可
塑性エラストマーなどを用いることができる。具体的に
は、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーでは、硬質相
としてポリウレタン、軟質相としてポリエーテル等が例
示され、ポリエステル系熱可塑性エラストマーでは、硬
質相としてポリエステル、軟質相としてポリエーテル等
が例示され、ポリアミド系熱可塑性エラストマーでは、
硬質相としてポリアミド、軟質相としてポリエーテル等
が例示される。特に「硬質相にポリプロピレン・ブロッ
ク、ポリウレタン・ブロック、ポリアミド・ブロックま
たはポリエステル、軟質相にエチレン・プロピレンコポ
リマー・ブロック、エチレン・プロピレン・ジエンター
ポリマー・ブロックまたはポリエーテル・ブロックを持
つもの」、あるいはこれらと「硬質相にポリスチレン・
ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロック、水素添
加ポリブタジエン・ブロックまたはエチレン−ブチレン
・ジブロックを持つもの」のブレンド体が好ましい。両
者の割合は硬質相１００重量部に対して軟質相が１０〜
９０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であることが
好適である。
【０００９】融点１０５℃以上であると、ケーブル使用
中に溶融流動が起こりにくいので好ましい、融点は好ま
しくは１２０℃以上、より好ましくは１３０〜１６０℃
である。また、シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層と当該外部半導電層との融着強度（剥
離強度）は、１０．９／０．５ｉｎｃｈ以下、好ましく
８／０．５ｉｎｃｈ以下であることが好適であり、特
に、１／０．５ｉｎｃｈ〜５／０．５ｉｎｃｈであるこ
とが好ましい。１０．９／０．５ｉｎｃｈ以下であると
端末処理時に手で外部半導電層を剥がす処理を行う際に
容易に、当該層の剥がし処理ができる。なお、１／０．
５ｉｎｃｈ未満の剥離強度の場合には、強度が足らず自
然剥離にいたる可能性がある。
中に溶融流動が起こりにくいので好ましい、融点は好ま
しくは１２０℃以上、より好ましくは１３０〜１６０℃
である。また、シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層と当該外部半導電層との融着強度（剥
離強度）は、１０．９／０．５ｉｎｃｈ以下、好ましく
８／０．５ｉｎｃｈ以下であることが好適であり、特
に、１／０．５ｉｎｃｈ〜５／０．５ｉｎｃｈであるこ
とが好ましい。１０．９／０．５ｉｎｃｈ以下であると
端末処理時に手で外部半導電層を剥がす処理を行う際に
容易に、当該層の剥がし処理ができる。なお、１／０．
５ｉｎｃｈ未満の剥離強度の場合には、強度が足らず自
然剥離にいたる可能性がある。
【００１０】上記熱可塑性エラストマーには導電性物質
が配合されるが、当該導電性物質としては、通常半導電
層に使用される導電性物質であれば特に制限なく使用で
きる。例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラッ
ク等の導電性のカーボンブラック等が例示され、これら
は５〜７０ｐｈｒ、好ましくは１０〜６０ｐｈｒ配合さ
れる。これを融点以上の温度で押出成形することによ
り、半導電層を形成することができる。その配合量が５
ｐｈｒ未満であれば、導電性が十分ではなく、また７０
ｐｈｒを越えると伸び率が悪くなる。
が配合されるが、当該導電性物質としては、通常半導電
層に使用される導電性物質であれば特に制限なく使用で
きる。例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラッ
ク等の導電性のカーボンブラック等が例示され、これら
は５〜７０ｐｈｒ、好ましくは１０〜６０ｐｈｒ配合さ
れる。これを融点以上の温度で押出成形することによ
り、半導電層を形成することができる。その配合量が５
ｐｈｒ未満であれば、導電性が十分ではなく、また７０
ｐｈｒを越えると伸び率が悪くなる。
【００１１】本発明に用いられる絶縁層を形成するシラ
ン架橋ポリオレフィンとしては、シラン架橋ポリオレフ
ィンをベースポリマーとする絶縁層に従来使用されてい
るものを使用すれば十分である。かかるシラン架橋ポリ
オレフィンとしては、一般に良く知られているように、
シランカップリング剤のグラフトにてシラン架橋性に変
成したポリオレフィンもしくはオレフィンとシラン基を
含有するポリオレフィンのコポリマーが挙げられる。こ
れを一般のシラン架橋ポリオレフィンをベースポリマー
とする絶縁層の形成と同様の条件で押出成形し、水分の
存在下で架橋することによって絶縁層が形成される。
ン架橋ポリオレフィンとしては、シラン架橋ポリオレフ
ィンをベースポリマーとする絶縁層に従来使用されてい
るものを使用すれば十分である。かかるシラン架橋ポリ
オレフィンとしては、一般に良く知られているように、
シランカップリング剤のグラフトにてシラン架橋性に変
成したポリオレフィンもしくはオレフィンとシラン基を
含有するポリオレフィンのコポリマーが挙げられる。こ
れを一般のシラン架橋ポリオレフィンをベースポリマー
とする絶縁層の形成と同様の条件で押出成形し、水分の
存在下で架橋することによって絶縁層が形成される。
【００１２】ポリオレフィンは、特に制限されず、例え
ば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポ
リエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリ
エチレンが挙げられる。
ば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポ
リエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリ
エチレンが挙げられる。
【００１３】より具体的には、高圧ラジカル重合により
合成され、融点が１１５℃以上で密度が０．９２５〜
０．９３５ｇ／ｃｍ3 のポリエチレン（ａ）を主体とす
るポリマー、または前記ポリエチレン（ａ）９９〜５０
重量部と密度が０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ3 のポ
リエチレン（ｂ）１〜５０重量部を含むブレンドポリマ
ーと、一般式（Ｉ）ＲＲ’ＳｉＹ2 （Ｉ）（Ｒはオ
レフィン性不飽和炭化水素基あるいはハイドロカーボン
オキシ基であり、Ｙは加水分解可能な有機基であり、
Ｒ’は前記Ｒ基かＹ基である）で表されるシランとを、
遊離ラジカルを生じさせる化合物の存在下で反応させて
得られるシラン変性ポリマーからなるものである。密度
が０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ3 のポリエチレン
（ｂ）としては、高圧ラジカル重合のポリエチレン、チ
ーグラ系、クロム系またはメタロセン系の触媒により合
成される直鎖状ポリエチレンが挙げられる。
合成され、融点が１１５℃以上で密度が０．９２５〜
０．９３５ｇ／ｃｍ3 のポリエチレン（ａ）を主体とす
るポリマー、または前記ポリエチレン（ａ）９９〜５０
重量部と密度が０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ3 のポ
リエチレン（ｂ）１〜５０重量部を含むブレンドポリマ
ーと、一般式（Ｉ）ＲＲ’ＳｉＹ2 （Ｉ）（Ｒはオ
レフィン性不飽和炭化水素基あるいはハイドロカーボン
オキシ基であり、Ｙは加水分解可能な有機基であり、
Ｒ’は前記Ｒ基かＹ基である）で表されるシランとを、
遊離ラジカルを生じさせる化合物の存在下で反応させて
得られるシラン変性ポリマーからなるものである。密度
が０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｍ3 のポリエチレン
（ｂ）としては、高圧ラジカル重合のポリエチレン、チ
ーグラ系、クロム系またはメタロセン系の触媒により合
成される直鎖状ポリエチレンが挙げられる。
【００１４】一般式（Ｉ）において、Ｒはオレフィン性
不飽和炭化水素基あるいはハイドロカーボンオキシ基で
あり、ビニル基、アルリル基、ブテニル基、シクロヘキ
セニル基、シクロペンタジエニル基等をあげることがで
き、中でもビニル基が好適である。Ｙは加水分解可能な
有機基であり、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基の
ような炭素数１〜４のアルコキシ基、ホルミルオキシ
基、アセトキシ基、プロピオノキシ基のようなアシロキ
シ基、その他オキシム基、アルキノアミノ基、アリール
アミノ基等をあげることができ中でもアルコキシ基が好
適である。最も好適なシランは、ビニルアルコキシシラ
ンであり、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルジエトキシ
メチルシラン、ビニルメトキシジメチルシラン、ビニル
エトキシジメチルシランなどがあげられ、これらは単
独、もしくは２種類以上組合わせて使用しても差し支え
ない。シランの添加量は特に規定されないが、ポリエチ
レン（ａ）単独又はポリエチレン（ａ）とポリエチレン
（ｂ）のブレンドからなるポリマ１００重量部に対し
０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
不飽和炭化水素基あるいはハイドロカーボンオキシ基で
あり、ビニル基、アルリル基、ブテニル基、シクロヘキ
セニル基、シクロペンタジエニル基等をあげることがで
き、中でもビニル基が好適である。Ｙは加水分解可能な
有機基であり、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基の
ような炭素数１〜４のアルコキシ基、ホルミルオキシ
基、アセトキシ基、プロピオノキシ基のようなアシロキ
シ基、その他オキシム基、アルキノアミノ基、アリール
アミノ基等をあげることができ中でもアルコキシ基が好
適である。最も好適なシランは、ビニルアルコキシシラ
ンであり、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルジエトキシ
メチルシラン、ビニルメトキシジメチルシラン、ビニル
エトキシジメチルシランなどがあげられ、これらは単
独、もしくは２種類以上組合わせて使用しても差し支え
ない。シランの添加量は特に規定されないが、ポリエチ
レン（ａ）単独又はポリエチレン（ａ）とポリエチレン
（ｂ）のブレンドからなるポリマ１００重量部に対し
０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００１５】ポリマーにシランをグラフトする際に用い
られる遊離ラジカル発生剤としては、ジクミルパーオキ
サイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ
ーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、α，α’−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼ
ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
−ｔ−ブチルパーオキサイド等があげられ、これらは単
独もしくは２種類以上組合わせて使用できる。ラジカル
発生剤の添加量は、ポリマ１００重量部に対して０．０
５〜０．１５重量部が好ましく、０．０５重量部未満で
は架橋度が不十分となる傾向にあり、０．１５重量部越
えると絶縁体内にラジカル開始剤の分解生成物に起因す
るボイドが発生しやすくなる。
られる遊離ラジカル発生剤としては、ジクミルパーオキ
サイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ
ーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、α，α’−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼ
ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
−ｔ−ブチルパーオキサイド等があげられ、これらは単
独もしくは２種類以上組合わせて使用できる。ラジカル
発生剤の添加量は、ポリマ１００重量部に対して０．０
５〜０．１５重量部が好ましく、０．０５重量部未満で
は架橋度が不十分となる傾向にあり、０．１５重量部越
えると絶縁体内にラジカル開始剤の分解生成物に起因す
るボイドが発生しやすくなる。
【００１６】シラン架橋ポリオレフィン絶縁材料、上記
半導電材料には、酸化防止剤を添加しても良い。酸化防
止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止
剤が挙げられ、具体的にはテトラキス［メチレン−３−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノー
ル）プロピオネート］、２、２−チオ［ジエチル−ビス
−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ノール）プロピオネート］、４，４’−チオビス（３−
メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチ
レン−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、
２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチル
フェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−
６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビ
ス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、オクタ
デシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート、ペンタエリスリチル−テ
トラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシフェノール）プロピオネート］、４，４’−チオビ
ス［（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル）−２−チ
オアルキルプロピオネート］等が挙げられる。
半導電材料には、酸化防止剤を添加しても良い。酸化防
止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止
剤が挙げられ、具体的にはテトラキス［メチレン−３−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノー
ル）プロピオネート］、２、２−チオ［ジエチル−ビス
−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ノール）プロピオネート］、４，４’−チオビス（３−
メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチ
レン−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、
２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチル
フェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−
６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビ
ス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、オクタ
デシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート、ペンタエリスリチル−テ
トラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシフェノール）プロピオネート］、４，４’−チオビ
ス［（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル）−２−チ
オアルキルプロピオネート］等が挙げられる。
【００１７】酸化防止剤の配合量は、シラン架橋ポリオ
レフィン１００重量部に対し、０．１〜１．０重量部、
特に０．２〜０．５重量部が好ましい。０．１重量部未
満であると酸化防止効果が不十分であり、１．０重量部
を超えると電気特性の低下の可能性が生じるので好まし
くない。
レフィン１００重量部に対し、０．１〜１．０重量部、
特に０．２〜０．５重量部が好ましい。０．１重量部未
満であると酸化防止効果が不十分であり、１．０重量部
を超えると電気特性の低下の可能性が生じるので好まし
くない。
【００１８】また、酸化防止剤の配合量は、熱可塑性エ
ラストマー１００重量部に対し、０．１〜５重量部、特
に０．２〜１重量部が好ましい。０．１重量部未満であ
ると酸化防止効果が不十分であり、５重量部を超えると
電気特性の低下の可能性が生じるので好ましくない。
ラストマー１００重量部に対し、０．１〜５重量部、特
に０．２〜１重量部が好ましい。０．１重量部未満であ
ると酸化防止効果が不十分であり、５重量部を超えると
電気特性の低下の可能性が生じるので好ましくない。
【００１９】本発明の電力ケーブルは、自体既知の方法
にて製造することができる。本発明との電力ケーブルに
おいて導体の断面積は８〜２０００ｍｍ2 、好ましくは
８０〜２０００ｍｍ2 であり、内部半導電層の厚みは
０．１〜４ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍであり、絶縁層
の厚みは電圧によって異なるが５〜１５ｍｍ、好ましく
は１０〜１３ｍｍであり、外部半導電層の厚みは０．１
〜４ｍｍ、好ましくは１〜１．５ｍｍである。
にて製造することができる。本発明との電力ケーブルに
おいて導体の断面積は８〜２０００ｍｍ2 、好ましくは
８０〜２０００ｍｍ2 であり、内部半導電層の厚みは
０．１〜４ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍであり、絶縁層
の厚みは電圧によって異なるが５〜１５ｍｍ、好ましく
は１０〜１３ｍｍであり、外部半導電層の厚みは０．１
〜４ｍｍ、好ましくは１〜１．５ｍｍである。
【００２０】
【実施例】実施例１ 導体として銅を使用し、内部半導電層に「硬質相にポリ
スチレン・ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロッ
クを持つ熱可塑性エラストマー（融点１４０℃）」とア
セチレンブラック６０ｐｈｒの配合材料、外部半導電層
に「硬質相にポリプロピレン・ブロック、軟質相にエチ
レン・プロピレンコポリマー・ブロックを持つ熱可塑性
エラストマー（融点１６０℃）」とアセチレンブラック
６０ｐｈｒの配合材料、絶縁層にシラングラフト直鎖状
低密度ポリエチレンを用いて、電力ケーブルを作成し
た。
スチレン・ブロック、軟質相にポリブタジエン・ブロッ
クを持つ熱可塑性エラストマー（融点１４０℃）」とア
セチレンブラック６０ｐｈｒの配合材料、外部半導電層
に「硬質相にポリプロピレン・ブロック、軟質相にエチ
レン・プロピレンコポリマー・ブロックを持つ熱可塑性
エラストマー（融点１６０℃）」とアセチレンブラック
６０ｐｈｒの配合材料、絶縁層にシラングラフト直鎖状
低密度ポリエチレンを用いて、電力ケーブルを作成し
た。
【００２１】実施例２ 導体として銅を使用し、内部半導電層に「硬質相にポリ
スチレン・ブロック、軟質相に水素添加ポリブタジエン
・ブロックを持つ熱可塑性エラストマー（融点１５０
℃）」とファーネスブラック３０ｐｈｒの配合材料、外
部半導電層に「硬質相にポリアミド・ブロック、軟質相
にエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー・ブロッ
クを持つ熱可塑性エラストマー（融点１２０℃）」とフ
ァーネスブラック３０ｐｈｒの配合材料、絶縁層にシラ
ングラフト直鎖状低密度ポリエチレンを用いて、ケーブ
ルを作成した。
スチレン・ブロック、軟質相に水素添加ポリブタジエン
・ブロックを持つ熱可塑性エラストマー（融点１５０
℃）」とファーネスブラック３０ｐｈｒの配合材料、外
部半導電層に「硬質相にポリアミド・ブロック、軟質相
にエチレン・プロピレン・ジエンターポリマー・ブロッ
クを持つ熱可塑性エラストマー（融点１２０℃）」とフ
ァーネスブラック３０ｐｈｒの配合材料、絶縁層にシラ
ングラフト直鎖状低密度ポリエチレンを用いて、ケーブ
ルを作成した。
【００２２】比較例１ 導体として銅を使用し、内部半導電層にシラングラフト
直鎖状低密度ポリエチレンとアセチレンブラック６０ｐ
ｈｒの配合材料、外部半導電層にシラングラフト直鎖状
低密度ポリエチレンとアセチレンブラック６０ｐｈｒの
配合材料、絶縁層にシラングラフト直鎖状低密度ポリエ
チレンを用いて、ケーブルを作成した。
直鎖状低密度ポリエチレンとアセチレンブラック６０ｐ
ｈｒの配合材料、外部半導電層にシラングラフト直鎖状
低密度ポリエチレンとアセチレンブラック６０ｐｈｒの
配合材料、絶縁層にシラングラフト直鎖状低密度ポリエ
チレンを用いて、ケーブルを作成した。
【００２３】実験例 上記の実施例および比較例記載の電力ケーブルについ
て、内外両半導電層の各々の１０５℃での流動試験、内
外半導電層の体積抵抗率、内部半導電層の剥離強度、外
部半導電層の剥離強度を各々試験し、その結果を表１に
示した。
て、内外両半導電層の各々の１０５℃での流動試験、内
外半導電層の体積抵抗率、内部半導電層の剥離強度、外
部半導電層の剥離強度を各々試験し、その結果を表１に
示した。
【表１】 試験方法は各々下記の通りである。 （１）１０５℃での流動試験：ＪＩＳ Ｃ３００５に準
じて加熱変形試験を実施（１０５℃荷重１０Ｎ）試験
後、半導電層が分断されているか否かによって判別し
た。 （２）半導電層の体積抵抗率：半導電層表面に針を列状
に刺して並べ、長手方向の間隔が１ｃｍになるように円
周方向に２列１ｃｍ長の針列を作る。次いで一方の列に
＋もう一方の列に−をつなぎ抵抗値を測定する。〔Ω〕
この値に半導電厚〔ｃｍ〕をかけた値を体積抵抗率〔Ω
・ｃｍ〕とした。 （３）半導電層の剥離強度：ケーブルの絶縁部分から長
手方向に長い試料を採取する。これを幅（円周方向）
０．５ｉｎｃｈ、長さ（長手方向）５ｃｍにし、半導電
層を一方のチャックにはさみ、絶縁層をもう一方のチャ
ックにはさみ、引張試験を行う。（５０ｍｍ／ｍｉｎの
速度で引張）この時の剥離強度を測定した。
じて加熱変形試験を実施（１０５℃荷重１０Ｎ）試験
後、半導電層が分断されているか否かによって判別し
た。 （２）半導電層の体積抵抗率：半導電層表面に針を列状
に刺して並べ、長手方向の間隔が１ｃｍになるように円
周方向に２列１ｃｍ長の針列を作る。次いで一方の列に
＋もう一方の列に−をつなぎ抵抗値を測定する。〔Ω〕
この値に半導電厚〔ｃｍ〕をかけた値を体積抵抗率〔Ω
・ｃｍ〕とした。 （３）半導電層の剥離強度：ケーブルの絶縁部分から長
手方向に長い試料を採取する。これを幅（円周方向）
０．５ｉｎｃｈ、長さ（長手方向）５ｃｍにし、半導電
層を一方のチャックにはさみ、絶縁層をもう一方のチャ
ックにはさみ、引張試験を行う。（５０ｍｍ／ｍｉｎの
速度で引張）この時の剥離強度を測定した。
【００２４】
【発明の効果】上記試験結果からも明らかなように、シ
ラン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層
を有する本発明の電力ケーブルは、内部半導電層および
外部半導電層のベースポリマーが熱可塑性エラストマー
であることから、ケーブル押出後、加熱架橋工程を必要
としないこと、高電圧（６．６ｋＶ以上）のケーブルに
適用しても完成した電力ケーブルが１０５℃（ケーブル
最高使用温度）において溶融流動しないこと、体積抵抗
率が低く、ひいては導電性に優れること、剥離強度に優
れており絶縁層との界面に剥がれが生じにくいという効
果を有する。また、通常内部半導電層、外部半導電層の
ベースポリマーに使用される化学架橋エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、化学架橋エチレン−アクリル酸エチル共
重合体に比して架橋のための高温加熱処理がないため、
工程上製造コスト上のメリットがある。
ラン架橋ポリオレフィンをベースポリマーとする絶縁層
を有する本発明の電力ケーブルは、内部半導電層および
外部半導電層のベースポリマーが熱可塑性エラストマー
であることから、ケーブル押出後、加熱架橋工程を必要
としないこと、高電圧（６．６ｋＶ以上）のケーブルに
適用しても完成した電力ケーブルが１０５℃（ケーブル
最高使用温度）において溶融流動しないこと、体積抵抗
率が低く、ひいては導電性に優れること、剥離強度に優
れており絶縁層との界面に剥がれが生じにくいという効
果を有する。また、通常内部半導電層、外部半導電層の
ベースポリマーに使用される化学架橋エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、化学架橋エチレン−アクリル酸エチル共
重合体に比して架橋のための高温加熱処理がないため、
工程上製造コスト上のメリットがある。
【図１】電力ケーブルの断面構造を示す図である。
１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁層 ４ 外部半導電層
Claims (2)
- 【請求項１】 シラン架橋ポリオレフィンをベースポリ
マーとする絶縁層を有する電力ケーブルであって、内部
半導電層および外部半導電層のベースポリマーが熱可塑
性エラストマーであることを特徴とする電力ケーブル。 - 【請求項２】 熱可塑性エラストマーの融点が１０５℃
以上であることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118499A JP2001155558A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34118499A JP2001155558A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電力ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155558A true JP2001155558A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18344017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34118499A Withdrawn JP2001155558A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001155558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004178867A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 電力ケーブル |
| JP2007509473A (ja) * | 2003-10-24 | 2007-04-12 | ボレアリス テクノロジー オイ | 極性基、加水分解可能なシラン基を有するポリオレフィンを含み、シラノール縮合を含む低電圧送電ケーブル |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP34118499A patent/JP2001155558A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004178867A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 電力ケーブル |
| JP2007509473A (ja) * | 2003-10-24 | 2007-04-12 | ボレアリス テクノロジー オイ | 極性基、加水分解可能なシラン基を有するポリオレフィンを含み、シラノール縮合を含む低電圧送電ケーブル |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050106 |