JP2020132817A - 樹脂組成物、無機充填剤、直流電力ケーブル、および直流電力ケーブルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有し、無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する。
【選択図】図1
Description
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有し、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
樹脂組成物が提供される。
ポリオレフィンを含むベース樹脂中に添加される無機充填剤であって、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
無機充填剤が提供される。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物により構成され、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
直流電力ケーブルが提供される。
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物を準備する工程と、
前記樹脂組成物を用い、導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記樹脂組成物を準備する工程は、アミノ基を含むアミノシランカップリング剤により前記無機充填剤を表面処理する工程を有し、
前記無機充填剤を表面処理する工程では、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部に、前記アミノシランカップリング剤に由来する前記アミノ基を含むアミノシリル基を結合させる
直流電力ケーブルの製造方法が提供される。
<発明者等の得た知見>
まず、発明者等の得た知見について概略を説明する。
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有し、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する。
この構成によれば、絶縁層の絶縁性を安定的に向上させることが可能となる。
直流電力ケーブルの絶縁層を構成する。
この構成によれば、直流電力ケーブルの絶縁層を上記樹脂組成物により構成した際に、絶縁層中の空間電荷の局所的な蓄積を抑制することができる。これにより、直流電界に対する絶縁層の絶縁性を向上させることができる。
前記無機充填剤の表面は、
前記アミノシリル基と、
疎水基を含む疎水性シリル基と、
を有する。
この構成によれば、無機充填剤の表面にアミノシリル基だけが過剰に結合することを抑制することができる。その結果、絶縁層の絶縁性を顕著に向上させることができる。
前記無機充填剤の前記表面が有する全てのシリル基に対する、前記アミノシリル基のモル分率は、2%以上90%以下である。
この構成によれば、無機充填剤に対してアミノシリル基を付与することによる、絶縁層の絶縁性向上の効果を安定的に得ることができる。
反応温度850℃および還元温度600℃の条件下において熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィ法により前記無機充填剤の表面を元素分析することで求められる、炭素に対する窒素の質量比は、0.7%以上35%以下である。
この構成によっても、無機充填剤に対してアミノシリル基を付与することによる、絶縁層の絶縁性向上の効果を安定的に得ることができる。
前記無機充填剤の含有量は、前記ベース樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下である。
この構成によれば、無機充填剤の含有量を0.1質量部以上とすることで、無機充填剤に対して空間電荷を充分にトラップさせることができる。一方で、無機充填剤の含有量を10質量部以下とすることで、樹脂組成物による成形性を向上させつつ、絶縁層130中の無機充填剤の分散性を向上させることができる。
前記ベース樹脂は、低密度ポリエチレンを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、8×1015Ω・cm以上である。
この構成によれば、絶縁層の絶縁性が向上した直流電力ケーブルを得ることができる。
前記ベース樹脂は、ポリエチレン若しくはポリプロピレンにエチレンプロピレンゴム若しくはエチレンプロピレンジエンゴムを分散あるいは共重合した熱可塑性エラストマを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、5×1015Ω・cm以上である。
この構成によっても、絶縁層の絶縁性が向上した直流電力ケーブルを得ることができる。
ポリオレフィンを含むベース樹脂中に添加される無機充填剤であって、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する。
この構成によれば、絶縁層の絶縁性を安定的に向上させることが可能となる。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物により構成され、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する。
この構成によれば、絶縁層の絶縁性を安定的に向上させることが可能となる。
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物を準備する工程と、
前記樹脂組成物を用い、導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記樹脂組成物を準備する工程は、アミノ基を含むアミノシランカップリング剤により前記無機充填剤を表面処理する工程を有し、
前記無機充填剤を表面処理する工程では、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部に、前記アミノシランカップリング剤に由来する前記アミノ基を含むアミノシリル基を結合させる。
この構成によれば、絶縁層の絶縁性を安定的に向上させることが可能となる。
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(1)樹脂組成物
本実施形態の樹脂組成物は、後述する直流電力ケーブル10の絶縁層130を構成する材料であり、例えば、ベース樹脂と、無機充填剤と、その他の添加剤と、を含んでいる。
ベース樹脂(ベースポリマ)とは、樹脂組成物の主成分を構成する樹脂成分のことをいう。本実施形態のベース樹脂は、例えば、ポリオレフィンを含んでいる。ベース樹脂を構成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリエチレン若しくはポリプロピレンにエチレンプロピレンゴム(EPR)若しくはエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)を分散あるいは共重合した熱可塑性エラストマ(TPO:Thermoplastic Olefinic Elastomer)などが挙げられる。なお、これらのうち2種以上を組み合わせて用いてもよい。
無機充填剤は、絶縁層130中に添加される無機粉末であり、絶縁層130中の空間電荷をトラップし、絶縁層130中の空間電荷の局所的な蓄積を抑制するよう作用する。これにより、絶縁層130の絶縁性を向上させることができる。
R1 nSiX4−n ・・・(1)
(R1は、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アミノ基の酸中和基、4級アンモニウム塩基のうち少なくともいずれか1つを含む1価の炭化水素基を表し、Xは1価の加水分解性基を表し、nは1〜3の整数を表す。なお、nが2以上の場合、複数のR1は、同一であっても異なっていてもよい。)
R2 3Si−NH−SiR2 3 ・・・(3)
(R2は、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、又はハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基若しくはハロゲンにより置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基のうち少なくともいずれかを表す。なお、「ハロゲンにより置換されていてもよい」とは、上記炭化水素基の水素原子の一部がハロゲンにより置換された置換基であってもよいことを意味する。また、式(3)では、R2は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、またはフェニル基であることが好ましい。複数のR2は、同一であっても異なっていてもよい。)
(R2は、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、又はハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基若しくはハロゲンにより置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基のうち少なくともいずれかを表す。Yは1価の加水分解性基を表し、mは1〜3の整数を表す。なお、mが2以上の場合、複数のR2は、同一であっても異なっていてもよい。)
(ただし、0<x≦100である。)
MV=Σ(Vidi)/ΣVi
なお、体積平均粒径の測定には、動的光散乱式粒子径・粒度分布測定装置が用いられる。
本実施形態では、樹脂組成物は、絶縁層130を構成する際に架橋されていなくてもよく、架橋されていてもよい。どちらの場合であっても、無機充填剤に対してアミノシリル基を付与することによる、絶縁層130の絶縁性向上の効果を得ることができる。
樹脂組成物は、例えば、酸化防止剤と、滑剤と、をさらに含んでいてもよい。
次に、図1を用い、本実施形態の直流電力ケーブルについて説明する。図1は、本実施形態に係る直流電力ケーブルの軸方向に直交する断面図である。
導体110は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を含む複数の導体芯線(導電芯線)を撚り合わせることにより構成されている。
内部半導電層120は、導体110の外周を覆うように設けられている。また、内部半導電層120は、半導電性を有し、導体110の表面側における電界集中を抑制するよう構成されている。内部半導電層120は、例えば、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン−酢酸ビニル共重合体等のうち少なくともいずれかと、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。
絶縁層130は、内部半導電層120の外周を覆うように設けられ、上述した樹脂組成物により構成されている。なお、絶縁層130は、上述のように、架橋されていなくてもよいし、本実施形態の樹脂組成物が押出成形された後に加熱されることにより架橋されていてもよい。
外部半導電層140は、絶縁層130の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層140は、半導電性を有し、絶縁層130と遮蔽層150との間における電界集中を抑制するよう構成されている。外部半導電層140は、例えば、内部半導電層120と同様の材料により構成されている。
遮蔽層150は、外部半導電層140の外周を覆うように設けられている。遮蔽層150は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。なお、遮蔽層150の内側や外側に、ゴム引き布等を素材としたテープが巻回されていてもよい。
シース160は、遮蔽層150の外周を覆うように設けられている。シース160は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。
以上のように構成される直流電力ケーブル10では、絶縁層130中に添加される無機充填剤の表面の少なくとも一部が、アミノシリル基を有することで、例えば、以下のような絶縁性が得られる。
直流電力ケーブル10における具体的な各寸法としては、特に限定されるものではないが、例えば、導体110の直径は5mm以上60mm以下であり、内部半導電層120の厚さは1mm以上3mm以下であり、絶縁層130の厚さは1mm以上35mm以下であり、外部半導電層140の厚さは1mm以上3mm以下であり、遮蔽層150の厚さは1mm以上5mm以下であり、シース160の厚さは1mm以上である。本実施形態の直流電力ケーブル10に適用される直流電圧は、例えば20kV以上である。
次に、本実施形態の直流電力ケーブルの製造方法について説明する。以下、ステップを「S」と略す。
まず、ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物を準備する。当該樹脂組成物準備工程S100は、例えば、表面処理工程S120と、混合工程S140と、を有している。
無機充填剤をアミノシランカップリング剤により表面処理する。これにより、無機充填剤の表面の少なくとも一部に、アミノシランカップリング剤に由来するアミノ基を含むアミノシリル基を結合させることができる。
表面処理工程S120が完了したら、ポリエチレンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、その他の添加剤(酸化防止剤、滑剤等)と、をバンバリミキサやニーダなどの混合機により混合(混練)し、混合材を形成する。混合材を形成したら、当該混合材を押出機により造粒する。これにより、絶縁層130を構成することとなるペレット状の樹脂組成物が形成される。なお、混練作用の高い2軸型の押出機を用いて、混合から造粒までの工程を一括して行ってもよい。
一方で、複数の導体芯線を撚り合わせることにより形成された導体110を準備する。
樹脂組成物準備工程S100および導体準備工程S200が完了したら、3層同時押出機のうち、内部半導電層120を形成する押出機Aに、例えば、エチレン−エチルアクリレート共重合体と、導電性のカーボンブラックとが予め混合された内部半導電層用樹脂組成物を投入する。
ケーブルコアを形成したら、外部半導電層140の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層150を形成する。
遮蔽層150を形成したら、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層150の外周に、シース160を形成する。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
まず、絶縁性についてのシランカップリング剤依存性、および絶縁性についてのベース樹脂依存性を評価するため、以下の実験1を行った。
以下の試料A1〜A6のそれぞれの材料をロール混合し、樹脂組成物を形成した。樹脂組成物を形成した後、プレス成型により120℃において10分、樹脂組成物をプレスすることで、0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを作製した。なお、実験1では、架橋剤を添加せず、プレス時の加熱温度を180℃未満としたため、ベース樹脂を非架橋とした。詳細条件は、以下のとおりである。
(ベース樹脂)
低密度ポリエチレン(LDPE):住友化学製スミカセンC215
(密度d=920kg/m3、MFR=1.4g/10min) 100質量部
(無機充填剤)
添加しなかった。
(ベース樹脂)
試料A1と同じ。
(無機充填剤)
酸化マグネシウム:気相法酸化マグネシウム(体積平均粒径50nm) 1質量部
なお、シランカップリング剤による表面処理を行わなかった。
シランカップリング剤:ヘキサメチルジシラザンのみ
[試料A4]
シランカップリング剤:
アミノシランカップリング剤として3−アミノプロピルトリメトキシシラン
疎水性シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン
なお、アミノシリル基モル分率が12%となるように、アミノシランカップリング剤および疎水性シランカップリング剤のそれぞれの配合量を設定した。
[試料A5]
シランカップリング剤:トリメトキシ−n−オクチルシラン
[試料A6]
シランカップリング剤:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(ベース樹脂)
PP系TPO:サーモラン5013
(密度d=880kg/m3、MFR=1g/10min) 100質量部
上述の各試料のシートを温度80℃の大気雰囲気下で、直径65mmのガード付き平板電極を用いて、50kV/mmの直流電界を絶縁層のシートに印加することで、体積抵抗率を測定した。なお、後述の実験2〜4においても、実験1と同様の評価を行った。
以下の表1および表2を用い、実験1の各試料の評価を行った結果を説明する。なお、以下の表(実験2以降も同様)において、配合剤の含有量の単位は、「質量部」である。また、「酸化マグネシウム」の後の括弧書きは、無機充填剤の表面処理に用いたシランカップリング剤を示している。
次に、絶縁性についての無機充填剤の種類依存性を評価するため、以下の実験2を行った。
以下の試料C1〜C4では、ベース樹脂をLDPEとし、無機充填剤を試料A4と同様のシランカップリング剤(3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびヘキサメチルジシラザン)により表面処理した。
[試料C1]
試料A4(酸化マグネシウム使用)と同じ構成とした。
(無機充填剤)
二酸化シリコン:フュームドシリカ(体積平均粒径12nm) 1質量部
[試料C3]
(無機充填剤)
酸化亜鉛:(体積平均粒径40nm) 1質量部
[試料C4]
(無機充填剤)
酸化アルミニウム:(体積平均粒径13nm) 1質量部
以下の表3および表4を用い、実験2の各試料の評価を行った結果を説明する。なお、表3および表4において、無機充填剤の後の括弧書きは、無機充填剤の表面処理に用いたシランカップリング剤を示している。
次に、ベース樹脂の架橋状態依存性を評価するため、以下の実験3を行った。
以下の試料D1およびD2では、ベース樹脂をLDPEとし、無機充填剤を酸化マグネシウムとし、無機充填剤を試料A4と同様のシランカップリング剤(3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびヘキサメチルジシラザン)により表面処理した。
試料A4(非架橋)と同じ条件において、樹脂組成物のシートを作製した。
[試料D2]
(添加剤)
架橋剤:ジクミルパーオキサイド 1.3質量部
酸化防止剤:4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)(TBMTBP) 0.22質量部
(シート作製条件)
樹脂組成物を形成した後、プレス成型により180℃において30分、樹脂組成物をプレスすることで、0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを作製した。180℃において30分加熱したことで、ベース樹脂を架橋させた。その後、架橋剤の残渣を除去するために、80℃において24時間、シートの真空乾燥を行った。
以下の表5を用い、実験2の各試料の評価を行った結果を説明する。
次に、絶縁性のアミノシリル基比率依存性を評価するため、以下の実験4を行った。
以下の試料E1〜E6では、ベース樹脂をLDPEとし、無機充填剤を酸化マグネシウムとした。
[試料E1]
試料A1(無機充填剤添加せず)と同じ構成とした。
[試料E2]
試料A2(表面処理なし)と同じ構成とした。
[試料E3]
試料A3と同じ構成とした。
すなわち、シランカップリング剤として、ヘキサメチルジシラザンのみを用い、無機充填剤の表面処理を行った。したがって、アミノシリル基モル分率を0%とした。
[試料E4]
試料A4と同じ構成とした。
すなわち、アミノシリル基モル分率が12%となるように、アミノシランカップリング剤および疎水性シランカップリング剤のそれぞれの配合量を設定した。
[試料E5]
試料E4と同一のシランカップリング剤を用い、アミノシリル基モル分率が45%となるように、アミノシランカップリング剤および疎水性シランカップリング剤のそれぞれの配合量を設定した。
[試料E6]
アミノシランカップリング剤のみを用い、無機充填剤の表面処理を行った。したがって、アミノシリル基モル分率を100%とした。
上述の体積抵抗率の測定に加え、試料E4,E5,E10,E11についてN/C比を測定し、測定したN/C比に基づいてアミノシリル基モル分率を求めた。
スミグラフ NCH−22F型(住化分析センタ−製)
測定条件:
・反応温度:850℃
・還元温度:600℃
・分離/検出:ポ−ラスポリマ−ビ−ズ充填カラム/TCD
・標準試料:元素定量標準試料アセトアニリド
(ただし、0<x≦100である。)
以下の表6、表7、図2Aおよび図2Bを用い、実験4の各試料の評価を行った結果を説明する。なお、表6および表7において、「酸化マグネシウム」の後の括弧書きは、表面処理なし、またはアミノシリル基モル分率を示している。図2Aおよび図2Bは、実験4において、ベース樹脂がLDPEを含む場合およびベース樹脂がTPOを含む場合のぞれぞれの、アミノシリル基モル分率に対する体積抵抗率を示す図である。なお、図2Aおよび図2Bにおいて、横軸はアミノシリル基モル分率であり、縦軸は体積抵抗率である。図2Aおよび図2Bには、それぞれ、ベース樹脂がLDPEを含む試料E3〜E6と、ベース樹脂がTPOを含む試料E9〜E12とが示されている。
次に、絶縁性についての無機充填剤の含有量依存性を評価するため、以下の実験5を行った。
以下の試料F1〜F5では、ベース樹脂をLDPEとした。
[試料F1]
(無機充填剤)
酸化マグネシウム:気相法酸化マグネシウム(体積平均粒径50nm) 0.1質量部
シランカップリング剤:
アミノシランカップリング剤として3−アミノプロピルトリメトキシシラン
疎水性シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン
なお、アミノシリル基モル分率が12%となるように、アミノシランカップリング剤および疎水性シランカップリング剤のそれぞれの配合量を設定した。
[試料F2]
無機充填剤の含有量を0.5質量部とした点を除く他の条件を試料F1と同等とした。
[試料F3]
無機充填剤の含有量を1質量部とした点を除く他の条件を試料F1と同等とした。
すなわち、試料A4と同じ構成とした。
[試料F4]
無機充填剤の含有量を5質量部とした点を除く他の条件を試料F1と同等とした。
[試料F5]
無機充填剤の含有量を10質量部とした点を除く他の条件を試料F1と同等とした。
以下の表8、表9および図3を用い、実験5の各試料の評価を行った結果を説明する。なお、表8および表9において、「酸化マグネシウム」の後の括弧書きは、無機充填剤の表面処理に用いたシランカップリング剤を示している。図3は、実験5における無機充填剤の含有量に対する体積抵抗率を示す図である。なお、図3において、横軸は無機充填剤の含有量であり、縦軸は体積抵抗率である。図3では、試料F1〜F5の結果を「アミノシラン+HMDS」と示し、試料F6〜F10の結果を「HMDS」と示している。
以下、本開示の好ましい態様を付記する。
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有し、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
樹脂組成物。
直流電力ケーブルの絶縁層を構成する
付記1に記載の樹脂組成物。
前記アミノシリル基は、前記アミノ基として、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、アミノ基の酸中和基、4級アンモニウム塩基のうち少なくともいずれか1つを含む1価の炭化水素基を含む
付記1又は付記2に記載の樹脂組成物。
前記アミノ基を含む前記炭化水素基の炭素数は、3以上である
付記3に記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N、N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N、N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N、N−ジブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、オクタデシルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリ−n−ブチルアンモニウムクロライド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリメチルアンモニウムクロライドのうち少なくともいずれかのアミノシランカップリング剤により表面処理されている
付記1から付記4のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤の表面は、
前記アミノシリル基と、
疎水基を含む疎水性シリル基と、
を有する
付記1から付記5のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記疎水性シリル基が含む前記疎水基は、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、ハロゲンにより置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、又はハロゲンにより置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基若しくはハロゲンにより置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基のうち少なくともいずれかである
付記6に記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤は、前記疎水基を有する、シラザン、アルコキシシランおよびハロゲン化シランのうち少なくともいずれかの疎水性シランカップリング剤により表面処理されている
付記6又は付記7に記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤の前記表面が有する全てのシリル基に対する、前記アミノシリル基のモル分率は、2%以上90%以下である
付記6から付記8のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
反応温度850℃および還元温度600℃の条件下において熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィ法により前記無機充填剤の表面を元素分析することで求められる、炭素に対する窒素の質量比は、0.7%以上35%以下である
付記6から付記8のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記ベース樹脂を構成する前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、およびポリエチレン若しくはポリプロピレンにエチレンプロピレンゴム若しくはエチレンプロピレンジエンゴムを分散あるいは共重合した熱可塑性エラストマのうち少なくともいずれかである
付記1から付記10のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤は、酸化マグネシウム、二酸化シリコン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、カーボンブラック、および、これらのうち2種以上を混合した混合物のうち少なくともいずれかを含む
付記1から付記11のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤の含有量は、前記ベース樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下である
付記1から付記12のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記無機充填剤の体積平均粒径は、1μm以下である
付記1から付記13のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記ベース樹脂は、低密度ポリエチレンを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、8×1015Ω・cm以上である
付記1から付記14のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
前記ベース樹脂は、ポリエチレン若しくはポリプロピレンにエチレンプロピレンゴム若しくはエチレンプロピレンジエンゴムを分散あるいは共重合した熱可塑性エラストマを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、5×1015Ω・cm以上である
付記1から付記14のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
ポリオレフィンを含むベース樹脂中に添加される無機充填剤であって、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
無機充填剤。
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物により構成され、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
直流電力ケーブル。
ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物を準備する工程と、
前記樹脂組成物を用い、導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記樹脂組成物を準備する工程は、アミノ基を含むアミノシランカップリング剤により前記無機充填剤を表面処理する工程を有し、
前記無機充填剤を表面処理する工程では、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部に、前記アミノシランカップリング剤に由来する前記アミノ基を含むアミノシリル基を結合させる
直流電力ケーブルの製造方法。
110 導体
120 内部半導電層
130 絶縁層
140 外部半導電層
150 遮蔽層
160 シース
Claims (11)
- ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有し、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
樹脂組成物。 - 直流電力ケーブルの絶縁層を構成する
請求項1に記載の樹脂組成物。 - 前記無機充填剤の表面は、
前記アミノシリル基と、
疎水基を含む疎水性シリル基と、
を有する
請求項1又は請求項2に記載の樹脂組成物。 - 前記無機充填剤の前記表面が有する全てのシリル基に対する、前記アミノシリル基のモル分率は、2%以上90%以下である
請求項3に記載の樹脂組成物。 - 反応温度850℃および還元温度600℃の条件下において熱伝導度検出器を用いたガスクロマトグラフィ法により前記無機充填剤の表面を元素分析することで求められる、炭素に対する窒素の質量比は、0.7%以上35%以下である
請求項3に記載の樹脂組成物。 - 前記無機充填剤の含有量は、前記ベース樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下である
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記ベース樹脂は、低密度ポリエチレンを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、8×1015Ω・cm以上である
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記ベース樹脂は、ポリエチレン若しくはポリプロピレンにエチレンプロピレンゴム若しくはエチレンプロピレンジエンゴムを分散あるいは共重合した熱可塑性エラストマを含み、
前記ベース樹脂および前記無機充填剤を有し0.2mmの厚さを有する樹脂組成物のシートを形成した場合に、温度80℃および直流電界50kV/mmの条件下において測定した前記樹脂組成物のシートの体積抵抗率は、5×1015Ω・cm以上である
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - ポリオレフィンを含むベース樹脂中に添加される無機充填剤であって、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
無機充填剤。 - 導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物により構成され、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部は、アミノ基を含むアミノシリル基を有する
直流電力ケーブル。 - ポリオレフィンを含むベース樹脂と、無機充填剤と、を有する樹脂組成物を準備する工程と、
前記樹脂組成物を用い、導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記樹脂組成物を準備する工程は、アミノ基を含むアミノシランカップリング剤により前記無機充填剤を表面処理する工程を有し、
前記無機充填剤を表面処理する工程では、
前記無機充填剤の表面の少なくとも一部に、前記アミノシランカップリング剤に由来する前記アミノ基を含むアミノシリル基を結合させる
直流電力ケーブルの製造方法。
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