JP2563531B2 - 電力ケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐熱性、電気特性に優れるポリ−４−メ
チルペンテン−１（以下、TPXと省略する。）または４
−メチルペンテン−１−α−オレフィン共重合体（以
下、TPX共重合体と略称する。）を主成分とする絶縁層
を持つ電力ケーブルに関し、その絶縁層と半導電層との
密着性を改善するようにしたものである。

〔従来の技術〕

現在、電力ケーブル用絶縁体としては架橋ポリエチレ
ンが広く使用されている。この架橋ポリエチレンは、低
密度ポリエチレンに架橋剤としての有機過酸化物を添加
し、高温高圧の熱媒体中で架橋処理を行うことによって
得られるため、架橋ポリエチレンからなる絶縁層を有す
る電力ケーブルの製造にあたっては、大型の架橋設備等
が必要であり、絶縁層の厚さが厚い場合は絶縁層内部へ
の熱の伝達が遅く、ケーブルの製造線速が低いなどの不
都合がある。

このような不都合を解決するためのものとして、誘電
特性、絶縁特性などの電気的特性が優れ、かつ融点230
〜240℃と耐熱性も良好なTPXを電力ケーブルの絶縁層と
することが検討されている。

一方、架橋ポリエチレンを絶縁層とする電力ケーブル
の半導電層には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチレンアクリレート共重合体、エチレン−プロ
ピレンゴムなどのベースポリマーにカーボンブラックを
配合した樹脂組成物が主に使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、TPXを絶縁層とする電力ケーブルの半導電
層として、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体などのベースポリマーにカ
ーボンブラックを配合した上述の樹脂組成物を用いる
と、この半導電層とTPXからなる絶縁層との密着性が不
十分である欠点がある。このため、電力ケーブルの初期
電気特性は良好であっても曲げ試験やオフセット試験等
のベンディングがケーブルに加わると、絶縁層と半導電
層とが剥離し、その電気性能が低下する問題点がある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、TPX共重合体を主成分とするベースポ
リマーにカーボンブラックを添加した樹脂組成物からな
る半導電層を設けることをそと解決手段とした。

以下、この発明を詳しく説明する。

第１図はこの発明の電力ケーブルの例を示すもので、
図中符号１は導体である。この導体１の外周には内部半
導電層２が被覆されている。この内部半導電層２は、TP
X共重合体を主成分とするベースポリマーにカーボンブ
ラックを添加してなる樹脂組成物を導体１上に押出被覆
して形成してなるものである。ここで用いられるTPX共
重合体としては、４−メチルペンテン−１とエチレン、
プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１
などのα−オレフィンの１種または２種以上とを共重合
させてなるもので、α−オレフィンの共重合量は３〜50
重量％程度のものが用いられる。α−オレフィンの共重
合量が３重量％未満ではベースポリマーの可撓性が不足
し、50％を越えると絶縁層との密着性が低下して好まし
くない。ベースポリマーには、このTPX共重合体以外に
必要に応じエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体などの他の樹脂をブレンド
することができるが、ベースポリマー中のTPX共重合体
の配合割合は少なくとも60重量％以上とすべきであり、
60重量％未満では目的とする効果が得られない。また、
ここで用いられるカーボンブラックとしては、特に限定
されないが、アセチレン形カーボンブラック、ファーネ
ス形カーボンブラック、ケッチェンブラックEC（ライオ
ン−アクゾ社製，商品名）などが用いられ、特に半導電
層と絶縁層との界面の平滑性が望まれる場合にはアセチ
レン系カーボンブラックの使用が好ましい。カーボンブ
ラックの配合量は半導電層に要求される導電度によって
決められるが、通常ベースポリマー100重量部に対して1
0〜70重量部程度とされる。この内部半導電層２をなす
樹脂組成物には、必要に応じ酸化防止剤、充填剤、銅害
防止剤、加工助剤などの添加剤を適量添加することが可
能である。

この内部半導電層上には絶縁層３が被覆されている。
この絶縁層３は、TPXまたはTPX共重合体を主成分とする
樹脂組成物を押出被覆して形成されたものである。この
絶縁層３をなす樹脂組成物の主成分がTPXの場合には、T
PXは可撓性が不足し、低温脆化特性が劣るため、重質ヘ
ビーアルケンなどの炭化水素系油を可塑剤として配合し
てTPXを可塑化したものやTPXにTPX共重合体或はこれを
ブレンドして可塑化を計ったものなどを使用することが
望ましい。炭化水素系油を配合する場合のその配合量
は、TPX100重量部に対して炭化水素系油５〜20重量部程
度とされる。さらに、この絶縁層３をなす樹脂組成物に
は、やはり必要に応じ酸化防止剤、充填剤、難燃剤など
の添加剤を適量添加することができる。

この絶縁層３上には、外部半導電層４、遮蔽層５およ
びシース６が順次被覆されて電力ケーブルとされる。外
部半導電層４は、内部半導電層２を構成する樹脂組成物
と同様の樹脂組成物を同様に押出被覆して形成されたも
のであり、要求される導電度によってカーボンブラック
の添加量を適宜変化させたものである。

このような電力ケーブルにあっては、内部半導電層２
および外部半導電層４がTPX共重合体にカーボンブラッ
クを配合した樹脂組成物からなり、絶縁層３がTPXまた
はTPX共重合体を主成分とする樹脂組成物からなるた
め、内部半導電層２および外部半導電層４と絶縁層３と
の密着性が十分高くなり、曲げ外力が加わっても電気的
特性が低下することがない。

以下、実施例を示してこの発明の作用効果を明確にす
る。

〔実施例〕

TPX（三井石油化学工業（株）製,MX−001）100重量部
に対して可撓性を付与するために、初留温度400℃の重
質ヘビーアルケン10重量部を配合し、老化防止剤を0.2
重量部添加して絶縁層用樹脂組成物とした。

TPX共重合体（三井石油化学工業（株）製,TPX−Ｒ）1
00重量部にアセチレン系カーボンブラック（電気化学工
業（株）製，デンカブラック）50重量部と適量の老化防
止剤、銅害防止剤を添加し、半導電層用樹脂組成物とし
た。

また、比較用の半導電層用樹脂組成物として、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量28重量％）
100重量部にアセチレン系カーボンブラック（電気化学
工業（株）製，デンカブラック）50重量部と適量の老化
防止剤、銅害防止剤を添加した樹脂組成物を用意した。

導体（500mm²）上に、上記絶縁層用樹脂組成物と半導
電層用樹脂組成物を用い、内部半導電層（厚さ1mm）／
絶縁層（厚さ11mm）／外部半導電層（厚さ0.5mm）を３
層同時押出被覆によって押出温度260℃で被覆し、つい
で遮蔽層、シースを順次施して２種の電力ケーブルを製
造した。

得られた２種の電力ケーブルについて、絶縁層と各半
導電層との剥離性試験および20倍径３往復曲げ試験前後
のAC（商用周波数）ならびにインパルス（衝撃電圧）に
よる破壊試験を行った。

結果を第１表に示す。

第１表から明らかなように、この発明の電力ケーブル
では絶縁層と半導電層との密着性が良好であり、これに
よって曲げ外力が加わっても電気的特性が低下すること
がないことがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の電力ケーブルは、ポ
リ−４−メチルペンテン−１または４−メチルペンテン
−１−α−オレフィン共重合体を主成分とする絶縁層
と、４−メチルペンテン−１−α−オレフィン共重合体
を主成分とするベースポリマーにカーボンブラックを添
加してなる半導電層を有するものであるので、絶縁層と
半導電層との密着性が十分に高くなる。このため、この
電力ケーブルに曲げ外力等が加わっても、絶縁層と半導
電層とが剥離し電気的特性等が低下するような不都合が
生じないなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電力ケーブルの一例を示す断面図で
ある。 ２……内部半導電層、 ３……絶縁層、 ４……外部半導電層。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリ−４−メチルペンテン−１または４−
   メチルペンテン−１−α−オレフィン共重合体を主成分
   とする絶縁層と、 ４−メチルペンテン−１−α−オレフィン共重合体を主
   成分とするベースポリマーにカーボンブラックを添加し
   てなる半導電層を有することを特徴とする電力ケーブ
   ル。