JP2008234992A

JP2008234992A - 絶縁用樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブル

Info

Publication number: JP2008234992A
Application number: JP2007072630A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Minowa; 昌啓箕輪; Junichi Nishioka; 淳一西岡; Tomoo Oishi; 智雄大石; Naoko Nakamura; 菜穂子中村
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】電線・ケーブルの大径化や可撓性の低下を招くことなく、絶縁体の静電容量を小さくする。
【解決手段】ポリメチルペンテン樹脂に、軟化剤としてパラフィン系プロセスオイルおよび／または流動パラフィンを配合した絶縁用樹脂組成物、および、このような絶縁用樹脂組成物からなる被覆を備えた電線・ケーブルである。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｘ線装置のＸ線管球と高電圧発生装置間とを連結するＸ線用高電圧ケーブルのような低静電容量を求められる電線・ケーブルの絶縁体材料などとして有用な絶縁用樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブルに関する。

一般に、Ｘ線装置のＸ線管球と高電圧発生装置間を連結するＸ線用高電圧ケーブルにおいては、外径が細く軽量であること、可撓性が良好で取り扱いやすいこと、高圧絶縁体の静電容量が小さく、高電圧の繰り返し課電に追従できることなどが要求されている。

従来、かかるＸ線用高電圧ケーブルとしては、低圧線心の２条と裸導体の１〜２条とを撚り合わせ、この上に内部半導電層を設け、さらにこの上に、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層およびシースを順に設けてなるものが知られている。高圧絶縁体には、一般に、柔軟性があり、かつ、電気特性が比較的良好なＥＰゴム（エチレンプロピレンゴム）が使用されている（例えば、特許文献１参照）。

近時、Ｘ線装置は大幅に進歩し、それに伴い一段と高性能なケーブルが要求されてきており、特に、高圧絶縁体の低静電容量化に対する要求が高まっている。

高圧絶縁体の静電容量を小さくするためには、高圧絶縁体の厚さを厚くすればよいが、その場合、ケーブルが大径化するという問題を生じる。また、高圧絶縁体の材料として、従来のＥＰゴム（誘電率約３．０）より誘電率の低い材料、例えば誘電率が２.３程度の架橋ポリエチレンやポリエチレンなどを使用することも考えられるが、これらの誘電率の低い絶縁材料は硬さが大きいため、ケーブルの可撓性が損なわれるという問題を生ずる。
特開２００２−２４５８６６号公報

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、ケーブルの大径化や可撓性の低下を招くことなく、絶縁体の静電容量を小さくすることができる絶縁用樹脂組成物およびこれを用いた電線・ケーブルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の絶縁用樹脂組成物は、ポリメチルペンテン樹脂および軟化剤を含有することを特徴とするものである。

また、本発明の電線・ケーブルは、上記絶縁用樹脂組成物からなる被覆を有することを特徴とするものである。

本発明の絶縁用樹脂組成物および電線・ケーブルによれば、ケーブルの大径化や可撓性の低下を招くことなく、絶縁体の静電容量を小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の絶縁用樹脂組成物について説明する。
本発明の絶縁用樹脂組成物は、ポリメチルペンテン樹脂を主剤とするものである。ポリメチルペンテン樹脂としては、４−メチル−１−ペンテンおよび／または３−メチル−１−ペンテンの重合体、４−メチル−１−ペンテンおよび／または３−メチル−１−ペンテンと、他のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。本発明の目的のためには、なかでも、４−メチル−１−ペンテンの単独重合体、または、４−メチル−１−ペンテンおよび／または３−メチル−１−ペンテンと、他のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。他のα−オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコサンなどが挙げられる。

ポリメチルペンテン樹脂として使用される市販品としては、例えばＴＰＸＭＸ００１、ＴＰＸＭＸ００２、ＴＰＸＭＸ００４、ＴＰＸＭＸ０２１、ＴＰＸＭＸ３２１、ＴＰＸＲＴ１８、ＴＰＸＤＸ８４５（以上、いずれも三井化学社製商品名）などが挙げられる。

本発明の絶縁用樹脂組成物には、軟化剤が配合される。軟化剤としては、ポリメチルペンテン樹脂と相溶性があり、かつ、誘電率の低いものが好ましく、パラフィン系プロセスオイルや流動パラフィンなどが使用される。この軟化剤の配合量は、ポリメチルペンテン樹脂１００重量部に対して５〜４５重量部が好ましく、１０〜４０重量部がより好ましい。配合量が５重量部未満では、絶縁体の低静電容量化と可撓性の両立が困難になり、４５重量部を超えると、軟化剤が表面にブリードしやすくなる。

本発明に使用される絶縁用樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、ポリメチルペンテン樹脂以外のポリマー成分を配合することができる。このようなポリマー成分としては、例えばエチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレンゴム、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（LＬＤＰＥ）などのポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイソプチレン、メタロセン触媒によりエチレンにプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテンなどのα−オレフィンや環状オレフィンなどを共重合させたものなどが挙げられる。

また、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、無機充填剤、架橋剤、架橋助剤、難燃剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤、滑剤、その他の添加剤を配合することができる。

本発明の絶縁用樹脂組成物は、誘電率が２．８以下であることが好ましく、２．４以下であることがより好ましい。誘電率が２.８を超えると、ケーブルを大径化せずに絶縁体の低静電容量化を図ることが困難になる。この誘電率は、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定される。

また、本発明に使用される絶縁用樹脂組成物は、デュロメータ硬さが９０以下であることが好ましく、８０〜４０であることがより好ましい。デュロメータ硬さが９０を超えると、ケーブルの可撓性、取り扱い性が低下する。このデュロメータ硬さは、ＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータにより測定される。

本発明の絶縁用樹脂組成物は、前述した各成分をバンバリーミキサー、タンブラー、加圧ニーダ、混練押出機、ミキシングローラなどの通常の混練機を用いて均一に混練することにより容易に製造することができる。

また、このようにして得られた絶縁用樹脂組成物を、導体外周に直接もしくは他の被覆を介して押出し被覆するか、あるいはテープ状に成形したものを巻き付けることにより、本発明の電線・ケーブルが製造される。

本発明の絶縁用樹脂組成物は、例えば電力ケーブル、高圧電子機器用ケーブル、制御用ケーブル、通信ケーブル、計装用ケーブル、信号用ケーブル、移動用ケーブルなどの各種電線・ケーブルの絶縁材、シース材をはじめ、プラグなどの電線・ケーブルの付属品など、電気絶縁性が要求される用途に広く用いることができる。特に、本発明の絶縁用樹脂組成物は、誘電率が小さく、かつ、柔軟性に優れているので、Ｘ線用高電圧ケーブルなどの高電圧電子機器用ケーブルの絶縁体材料として有用である。

図１は、上記絶縁用樹脂組成物を用いた本発明の電線・ケーブルの一実施形態を示す横断面図である。

図１において、１は、銅やアルミなどからなる導体１を示しており、この導体１上には、内部半導電層２、絶縁体３、外部半導電層４およびシース５が順に設けられている。内部半導電層２および外部半導電層４は、例えば汎用の半導電性エチレンプロピレンゴムの押出被覆により形成され、絶縁体３は、前述したポリメチルペンテン樹脂および軟化剤を含有する絶縁用樹脂組成物の押出被覆により形成される。さらに、シース５は、例えば塩化ビニル樹脂の押出被覆により形成される。

このように構成されるケーブルにおいては、従来の同種のケーブルと比較して、絶縁体４の静電容量を小さくすることができるうえ、ケーブルの可撓性を低下させることはなく、ケーブル外径も従来と同等程度とすることができる。

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。

実施例１〜６
ポリメチルペンテン樹脂（三井化学社製商品名ＴＰＸＭＸ００２）、パラフィン系プロセスオイル（出光興産社製商品名ダイアナプロセスオイルＰＷ−１５０）および流動パラフィン（松村石油研究所製商品名モレスコホワイトＰ−２００）を用い、表１に示す配合で各成分を均一に混練して絶縁用樹脂組成物を得た。

上記各実施例で得られた絶縁用樹脂組成物について、下記に示す方法で各種特性を評価した。
［硬さ］
２ｍｍ厚さの試験用シートを作製し、ＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータにより測定した。
［引張り強さおよび伸び］
２ｍｍ厚さの試験用シートを作製し、ＪＩＳＣ６２５１に準拠して室温で測定した（引張速度５００ｍｍ／分）。
［誘電率］
０．５ｍｍ厚さの試験用シートを作製し、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定した。
［ブリード］
２ｍｍ厚さの試験用シートを作製し、２３℃の環境下、２４時間放置して、シート表面のブリードの有無を目視により観察した。

これらの測定結果を表１下欄に示す。なお、本発明との比較のために、ポリメチルペンテン樹脂単独と、従来仕様の、ＥＰＤＭ（三井化学社製商品名三井ＥＰＴ１０４５）に、タルク（竹原化学社製商品名ハイトロン）、パラフィン系プロセスオイル（出光興産社製商品名ダイアナプロセスオイルＰＷ−１５０）および有機化酸化物（日本油脂社製商品名パークミルＤ）を配合した組成物について、実施例と同様の評価を行った結果を、それぞれ比較例１および比較例２として、表１にその組成とともに併せ示す。

表１から明らかなように、本発明に係る絶縁用樹脂組成物は、誘電率が２．２〜２．３と低いうえに、デュロメータ硬さも９０以下であり、これを用いたケーブルの可撓性の向上、低静電容量化に寄与するものであることが確認された。

本発明の電線・ケーブルの一実施形態を示す横断面図である。

符号の説明

１…導体、２…内部半導電層、３…絶縁体、４…外部半導電層、５…シース

Claims

ポリメチルペンテン樹脂および軟化剤を含有することを特徴とする絶縁用樹脂組成物。
ポリメチルペンテン樹脂１００重量部に対し、軟化剤５〜４５重量部を含むことを特徴とする請求項１記載の絶縁用樹脂組成物。
軟化剤は、パラフィン系プロセスオイルおよび／または流動パラフィンであることを特徴とする請求項１または２記載の絶縁用樹脂組成物。
誘電率が２．８以下、デュロメータ硬さが９０以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の絶縁用樹脂組成物。
ポリメチルペンテン樹脂は、４−メチル−１−ペンテンの単独重合体および／または４−メチル−１−ペンテンと他のα−オレフィンとの共重合体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の絶縁用樹脂組成物。
請求項１乃至５のいずれか１項記載の絶縁用樹脂組成物からなる被覆を有することを特徴とする電線・ケーブル。
電線・ケーブルが、高電圧電子機器用ケーブルであることを特徴とする請求項６記載の電線・ケーブル。