JP2004071474A

JP2004071474A - 電力ケーブル用遮水テープ

Info

Publication number: JP2004071474A
Application number: JP2002231994A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kita; 喜多　進; Susumu Takada; 高田　進
Original assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Resonac Packaging Corp
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】都市の美観を保つために地下埋設化が行なわれている電力ケーブルについて、電力ケーブル用遮水テープのシース用接着フィルムと外部保護シースとの間の接着強度を高くし、初期接着力はもとより、接着後の長期耐久性にも優れた遮水テープを提供し、電力ケーブルを長期間に亘り安定して使用することができるようにする。
【解決手段】電力ケーブル用遮水テープ１０が、金属箔層３の表面にプラスチックフィルム層５が積層され、さらにプラスチックフィルム層５の表面にシース用接着フィルム層６が積層されており、このシース用接着フィルム層６が、飽和共重合ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂と有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物によって構成されている。金属箔層３の裏面には、半導電性フィルム層１が積層される場合がある。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下に埋設される電力ケーブルに被覆して使用される遮水テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、路上の電柱をなくして都市の美観を保つために電力ケーブルの地下埋設化が行なわれている。この地下に埋設された電力ケーブルは、プラスチック製の保護シース（表皮）管に覆われているが、浸水下で長時間さらされたり、また、保護シース管に亀裂が生じたりした場合には、その保護シース管を透過して水が内部に侵入し、絶縁体層内にいわゆる水トリー（水の樹枝状の進行）が発生し、これにより電力ケーブルコアが破壊されるという問題が生じた。
【０００３】
そこで、従来より、電力ケーブルコアに対し、外部から水が侵入しないようにするために、電力ケーブルを被覆する種々の遮水テープが考案されており、例えば特開平４−１９０５１１号公報、特開平５−４７２２６号公報、特開２０００−１３６３５９号公報、及び特開２００２−７５０７２号公報に、その構造が開示されているように、遮水テープは、基本的には遮水材としての金属箔層と、金属箔層を補強するプラスチックフィルム層とを積層した構成からなるものである。
【０００４】
従来の電力ケーブル用遮水テープの具体的構成を説明すると、遮水テープは、いわゆる４層構成を有するものと、３層構成を有するものとが知られている。
【０００５】
まず、４層構成を有する遮水テープは、電力ケーブル（図示略）側に位置する内層側より、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やエチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等からなる半導電性フィルム層と、これの表面に接着剤層を介して積層され
たアルミニウム箔や鉛箔等からなる金属箔層と、さらにこの表面に接着剤層を介して積層されたポリエステルフィルム等からなるプラスチックフィルム層と、外層側に位置しかつポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレン等からなる外層保護シースに接着されるホットメルトタイプのシース用接着フィルム層とが、順次積層されることにより構成されている。
【０００６】
また従来、上記４層構成の電力ケーブル用遮水テープから内層側の半導電性フィルム層が省略された３層構成を有する電力ケーブル用遮水テープも、知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電力ケーブル用遮水テープは、電力ケーブル用コアを包み込むように、いわゆる縦沿えして巻き付けられ、テープ端部が相互に重なり合う部分において接着され、その上から外層保護シースが押出被覆されて、使用されるものである。このため、遮水テープの外層側に位置するシース用接着フィルム層は、ＰＶＣ等からなる外層保護シースと内層側に位置する半導電性フィルム層（４層構成の場合）または金属箔層（３層構成の場合）の両者に対して強固に接着されることが要求されており、接着強度が不充分であると電力ケーブル用遮水テープと外層保護シースとの界面及び遮水テープの端部間で剥離が生じ、この部分より浸水し、その水分が順次内部に浸透して、絶縁性能を悪化させるという問題があった。
【０００８】
そして、従来の電力ケーブル用遮水テープのシース用接着フィルムとしては、熱可塑性を有するポリエステル系またはポリオレフイン系などのホットメルト型フィルムが用いられていたが、従来のホットメルト型フィルムは、初期接着力はある程度満足し得ても、経時劣化が著しいという問題があった。
【０００９】
そこで、さらに、電力ケーブル用遮水テープのシース用接着フィルムの組成を改善して、外層保護シースや半導電性フィルムとの接着強度を高めるために、従来より種々の提案がなされており、例えば特開平４−１９０５１１号公報や特開平５−２０９３１号公報等に、その提案が開示されているが、さらなる改善の要求が望まれている。
【００１０】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、シース用接着フィルム層の接着強度が非常に高く、経時劣化が小さく、優れた遮水性を有する電力ケーブル用遮水テープを提供しようとすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、金属箔層の表面にプラスチックフィルム層が積層され、さらにプラスチックフィルム層の表面にシース用接着フィルム層が積層されてなる電力ケーブル用遮水テープにおいて、シース用接着フィルム層が、飽和共重合ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂と有機アルコキシシランとの３成分を含む熱可塑性接着組成物からなることを特徴としている。
【００１２】
本発明の請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、金属箔層の裏面に、半導電性フィルム層が積層されていることを特徴としている。
【００１３】
そして、上記いずれの場合にも、シース用接着フィルム層を構成する熱可塑性接着組成物が、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対し、ポリエチレン樹脂５〜１００重量部及び有機アルコキシシラン０．１〜５重量部を配合したものである。
【００１４】
本発明の請求項１及び２記載の電力ケーブル用遮水テープにおいて、金属箔層を構成する遮水材としての金属箔としては、アルミニウム箔、鉛箔、銅箔等を用いることができ、特にアルミニウム箔が、加工性及び環境負荷の点より、好ましく用いることができる。
【００１５】
金属箔の厚さは、通常１０〜２００μｍであり、特に約３０〜６０μｍの範囲が好ましい。
【００１６】
また、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、プラスチックフィルム層は、金属箔層の表面に２液反応型ウレタン系接着剤等からなる接着剤を使用して積層されているもので、遮水材としての金属箔層を補強する作用を行なうものである。このプラスチックフィルム層を構成するプラスチックフィルムとしては、例えばポリエステルフィルムやポリ塩化ビニルフィルム等が使用される。
【００１７】
プラスチックフィルムの厚さは、約１５〜２００μｍであり、特に３０〜８０μｍが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、半導電性フィルム層は、電力ケーブルコア上に遮水テープを巻回した際に、最内側に位置する層であり、カーボン等を配合し、導電性を賦与させた２液反応型ウレタン系接着剤等からなる接着剤を使用して金属箔層の裏面に積層されているものである。この半導電性フィルム層は、カーボンブラックを配合したポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の半導電性樹脂組成物からなる厚みが約６０〜１５０μｍの層である。
【００１９】
また、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、シース用接着フィルム層は、ＰＥＴ等からなるプラスチックフィルム層の上に積層されており、防食層としての作用を行なう外層保護シースに接着されるもので、厚さ約３０〜５０μｍのホットメルト型の熱可塑性接着剤組成物からなり、本発明の特徴をなすものである。
【００２０】
このシース用接着フィルムは、飽和共重合ポリエステル樹脂と、ポリエチレン樹脂と、有機アルコキシシランとの３成分を含有する熱可塑性組成物からなるものである。この接着フィルムは外部保護シース、半導電性フィルム及び金属箔との接着性に優れているとともに、接着後の長期耐久性及び耐水性にも優れているものである。
【００２１】
シース用接着フィルムの構成成分の１つである飽和共重合ポリエステル樹脂としては、軟化温度が１００〜１９０℃、好ましくは１００℃〜１６０℃の範囲のものを使用する。
【００２２】
この飽和共重合ポリエステル樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂などが好適に使用される。
【００２３】
ここで、飽和共重合ポリエステル樹脂の軟化温度が１００℃未満であると、接着後の耐久性が低下したり、積層加工する場合にブロッキングが生じたりする恐れがあるので、好ましくない。また、軟化温度が１９０℃を超えると、外層保護シースが押出被覆される際の熱によるシース用接着フイルムの溶融が不可能となり、接着一体化が図れないので、好ましくない。
【００２４】
また、飽和共重合ポリエステル樹脂としては、接着耐久性の面からガラス転移温度が３０℃以下、特に０℃以下のものが好ましい。
【００２５】
また、シース用接着フィルムの構成成分の１つであるポリエチレン樹脂としては、高密度ポリエチレン、及び低密度ポリエチレン等の通常のいずれのものも使用可能である。
【００２６】
ポリエチレン樹脂の配合量は、上記飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部である。ここで、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対してポリエチレン樹脂の配合量が５重量部未満であると、接着耐久性に問題を生じ、１００重量部を超えると、接着強度が低下する恐れがあるので、好ましくない。
【００２７】
さらに、シース用接着フィルムの構成成分の１つである有機アルコキシシランとしては、通常、シランカップリング剤と称されるものを使用する。例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等を使用でき、特にエポキシ基含有有機アルコキシシランの使用が好ましい。
【００２８】
この有機アルコキシシランの配合量は、上記ポリエステル樹脂１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部の範囲である。ここで、有機アルコキシシランの配合量が０．１重量部未満であると、接着耐久性及び耐水性が低下する傾向にあり、逆に、有機アルコキシシランの配合量が５重量部を超えると、接着剤の混合時または混合後の安定性に欠ける恐れがあるので、好ましくない。
【００２９】
なお、シース用接着フィルム層を構成する熱可塑性接着組成物には、上記の３成分以外に、接着フィルムの特質を損なわない範囲で、他の配合物、例えばポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂、あるいは無機フィラー、安定剤等を配合することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３１】
実施例１と２
まず、図１を参照すると、本発明による電力ケーブル用遮水テープ（１０）は、いわゆる４層構成を有するもので、電力ケーブル（図示略）側に位置する内層側より、厚さ１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルムからなる半導電性フィルム層（１）　と、これの表面に、塗布量５ｇ／ｍ^２の導電性を備えた２液反応型ウレタン系接着剤層（２）　を介して積層された厚さ５０μｍのアルミニウム箔からなる金属箔層（３）　と、さらにこの表面に、塗布量５ｇ／ｍ^２の２液反応型ウレタン系接着剤層（４）　を介して積層されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる５０μｍのプラスチックフィルム層（５）　と、これの表面に設けられかつポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレン等からなる外層保護シース（図示略）に接着される下記の２種類の組成を有する厚さ４０μｍのシース用接着フィルム層（６）　とが、順次積層して構成されている。
【００３２】
なお、上記本発明の電力ケーブル用遮水テープ（１０）を巻き取るに当たり、半導電性フィルム層（１）　とシース用接着フィルム層（６）　とがブロッキングしないように、シース用接着フィルム層（６）　の表面に離型フィルム（図示略）が貼り合わされている。
【００３３】
【表１】

【００３４】
比較例１
なお、比較のために、シース用接着フィルム層として、従来のホットメルトタイプ（ポリオレフィン系樹脂）のシース用接着フィルムを用い、その他は上記実施例の場合と同様にして、電力ケーブル用遮水テープを製造した。
【００３５】
実施例３
つぎに、図２を参照すると、本発明による電力ケーブル用遮水テープ（１１）はいわゆる３層構成を有するもので、上記実施例１の４層構成の遮水テープ（１０）より内層側の半導電性フィルム層（１）　及び接着剤層（２）　が省略されている点が異なっているものである。
【００３６】
この実施例３の電力ケーブル用遮水テープ（１１）のその他の点は、上記実施例１の遮水テープ（１０）の場合と同様で、シース用接着フィルム層（６）　についても上記実施例１の場合と同様のものを使用した。また、図面において同一のものには同一の符号を付した。
【００３７】
つぎに、本発明の上記実施例１〜３及び比較例の電力ケーブル用遮水テープの性能を評価するために、下記の評価テストを実施した。
【００３８】
性能評価項目
下記の▲１▼〜▲３▼の各層間の接着（シール）強度を測定した。
【００３９】
▲１▼　ＰＶＣ製保護シース（図示略）と、本発明による遮水テープ（１０）のシース用接着フィルム層（６）　との間の接着強度
▲２▼　本発明による遮水テープ（１０）の半導電性ＰＶＣフィルム層（１）　と、本発明による遮水テープ（１０）のシース用接着フィルム層（６）　との間の接着強度
▲３▼　アルミニウム箔（３）　と、本発明による遮水テープ（１０）のシース用接着フィルム層（６）　との間の接着強度（実施例３の場合）
性能評価方法
試料の作製方法
本発明による電力ケーブル用遮水テープ（１０）及びＰＶＣ保護シース（図示略）を、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍにそれぞれサンプリングした。ついで、各試料の接着すべき層の表面同士を重ね合わせ、ヒートシーラーにより、シール幅５ｍｍ、温度１６０℃、加熱時間６０秒（加圧）、及び圧力０〜０．０４ＭＰａの条件下でヒートシールした。
【００４０】
接着強度の測定方法
ヒートシール後の試料を、引張り試験機にて、剥離角度１８０゜、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、接着（シール）強度を測定した。測定値はｎ＝３の平均値である。得られた性能評価結果を表２に示した。
【００４１】
またこの場合、接着強度の測定は、接着直後の「初期接着強度」及び「１か月後の接着強度」について行なった。ここで、１か月後の接着強度については、温度４０℃、及び湿度６０％ＲＨの条件下で１か月保存後の接着強度を測定したものである。
【００４２】
なお、表２において、評価は、つぎの４段階とした。
【００４３】
接着（シール）強度
◎：３０Ｎ／１５ｍｍ以上
○：３０〜２０Ｎ／１５ｍｍ
△：２０〜１０Ｎ／１５ｍｍ
×：１０Ｎ／１５ｍｍ以下
【表２】

【００４４】
この表２の結果から明らかなように、本発明の実施例１と２の電力ケーブル用遮水テープ（１０）によれば、シース用接着フィルム（６）　が、外部保護シース、半導電性フィルム層（１）　及び金属箔層（３）　に対して強固な接着力を有し、かつ経時的劣化もないので、初期接着力はもとより、接着後の長期耐久性にも優れており、電力ケーブルを長期間に亘り安定して使用することができるものであった。
【００４５】
また、本発明の実施例３の電力ケーブル用遮水テープ（１１）についても、これのシース用接着フィルム（６）　が、外部保護シース及び金属箔層（３）　に対して強固な接着力を有し、上記実施例１と２の場合と同様の結果を得ることができた。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、金属箔層の表面にプラスチックフィルム層が積層され、さらにプラスチックフィルム層の表面にシース用接着フィルム層が積層されてなる電力ケーブル用遮水テープにおいて、シース用接着フィルム層が、飽和共重合ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂と有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物からなるもので、本発明の遮水テープにおけるシース用接着フィルムは、外部保護シース、半導電性フィルム層及び金属箔層に対して強固な接着力を有し、かつ経時的劣化もないので、初期接着力はもとより、接着後の長期耐久性にも優れており、電力ケーブルを長期間に亘り安定して使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す遮水テープの要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す遮水テープの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
（１）　：半導電性ＰＶＣフィルム層
（２）　：接着剤層
（３）　：アルミニウム箔（金属箔層）
（４）　：接着剤層
（５）　：プラスチックフィルム層
（６）　：シース用接着フィルム層
（１０）：電力ケーブル用遮水テープ
（１１）：電力ケーブル用遮水テープ

Claims

金属箔層の表面にプラスチックフィルム層が積層され、さらにプラスチックフィルム層の表面にシース用接着フィルム層が積層されてなる電力ケーブル用遮水テープにおいて、シース用接着フィルム層が、飽和共重合ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂と有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物からなることを特徴とする電力ケーブル用遮水テープ。
金属箔層の裏面に、半導電性フィルム層が積層されている請求項１記載の電力ケーブル用遮水テープ。
シース用接着フィルム層を構成する熱可塑性接着組成物が、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対し、ポリエチレン樹脂５〜１００重量部及び有機アルコキシシラン０．１〜５重量部を配合したものであることを特徴とする請求項１または２記載の電力ケーブル用遮水テープ。