JP2921091B2 - 電線・ケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導体又は導体遮蔽層上にエチレン系ポリマ
を主体とする絶縁層が設けられた電力ケーブルに関する
ものである。

［従来の技術］ エチレン系ポリマ、特にポリエチレンを架橋したいわ
ゆる架橋ポリエチレンは、電気絶縁性及び耐熱性に優れ
ているため、電力ケーブルの絶縁性材料として広く用い
られている。

架橋ポリエチレンを形成するために用いられる架橋剤
としては、一般に有機過酸化物であるジクミルパーオキ
サイド（DCP）が用いられており、その架橋剤をポリエ
チレンに添加してなる樹脂組成物を導体又は導体遮蔽層
上に溶融押出して後熱処理を行うことにより架橋ポリエ
チレン絶縁層を有する電力ケーブルが作製される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、架橋剤を含有した樹脂組成物で絶縁層を溶
融成形するのに通常130℃前後で行われているために、
成形温度を高くして、成形時間の短縮化、押出スピード
の高速化を図ろうとすると、成形時に一部の架橋剤が分
解を起こしてスコーチ（焼け）が発生し、交流破壊電圧
を低下させるという問題があった。

また、融点の高いエチレン系ポリマ（例えば、融点の
高い中密度ポリエチレンや高密度ポリエチレン、直鎖状
極低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン）で
絶縁層を成形する場合にも成形温度が高くなり、スコー
チの発生が大きくなるので、ポリオレフィンを架橋させ
ることが難しく、融点の高いポリオレフィンを用いた電
線・ケーブルの加工は困難であった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、絶縁層を高温で溶融成形する際のス
コーチを防止することを可能にした電線・ケーブルを提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る電力ケーブル
は、導体又は導体遮蔽層上に設けられエチレン系ポリマ
を主体とする絶縁層が、エチレン系ポリマ100重量部に
対して１−（１−tert−ブチルジオキシイソプロピル）
−４−イソプロピルベンゼンを1.0〜10重量部及び１−
メチル−４−イソプロピリデン−シクロヘキセンを0.05
〜10重量部含有する樹脂組成物からなり、架橋されてい
るものである。

［作 用］ 本発明者らは、架橋剤を含有した樹脂組成物で絶縁層
等を溶融成形する知見を基に、高温で押出成形する際の
スコーチの防止を可能にするための種々の研究開発を実
施した結果、１−（１−tert−ブチルジオキシイソプロ
ピル）−４−イソプロピルベンゼンと１−メチル−４−
イソプロピリデンシクロヘキセンとを見出だし、これら
化合物の含有量の範囲を特定したのである。

本発明において、エチレン系ポリマとは、低密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、
直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状極低密度ポリエチレ
ン等のポリエチレン、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、エチレン−プロ
ピレン共重合体が挙げられ、これら化合物を単独で使用
する他、必要に応じて２種以上混合してもよい。

１−（１−tert−ブチルジオキシイソプロピル）−４
−イソプロピルベンゼンとは、別名１−（１−tert−ブ
チルペルオキシイソプロピル）−４−イソプロピルベン
ゼンで、より正式な化合物命名法によれば４−イソプロ
ピル−1,1−ジメチルベンジルtertブチルペルオキシド
で、有機過酸化物の一つであり、次式で表せるものであ
る。

この架橋剤である有機過酸化物は、分解温度が高く
（１分間半減期温度が、176℃）、押し出し時の分解を
起こり難くすることが可能となる。その添加量として
は、エチレン系ポリマ100重量部に対して1.0〜10重量部
が良く、この範囲外では架橋剤としての効果が不十分で
あったり、樹脂組成物を押出すための押出機内で架橋し
易くなり外観がそこなわれたりする。また、架橋度と電
力ケーブルの浸水課電特性の関係を調べた結果、架橋度
が60％以上にすると浸水課電特性向上効果が大きいこと
が認められるので、架橋度を60％以上にすることが望ま
しい。さらに、本発明における有機過酸化物は従来より
エチレン系ポリマの架橋に用いられているジクミルパー
オキサイド、1,3−ビス−（tert−ブチルパーオキシイ
ソオプロピル）ベンゼンや2,5−ジメチル−2,5−ジ−te
rt−ブチルヘキシン−３等と併用することも可能であ
り、その場合、本発明で規定する有機過酸化物の1/2未
満の添加量にするのが、この発明の目的に対して望まし
い。

１−メチル−４−イソプロピリデン シクロヘキセン
とは、次式で表せるものである。

この化合物は、押出成形時のポリエチレンの架橋を防
止する働きがあることを見出した。すなわち、押出成形
時のスコーチを防止することができ、外観の良い絶縁層
を得ることが可能となる。その添加量としては、エチレ
ン系ポリマ100重量部に対して0.05〜10重量部が良く、
これ未満ではその効果が不十分であり、10重量部を越え
ると架橋反応が著しく阻害されてしまう。

したがって、絶縁層が、１−（１−tert−ブチルジオ
キシイソプロピル）−４−イソプロピルベンゼンと１−
メチル−４−イソプロピリデン シクロヘキセンとを含
有して架橋されているため、絶縁層を溶融成形する際の
成形温度を比較的高くしても、押出成形時のスコーチの
発生が防止されることになる。すなわち、１−（１−te
rt−ブチルジオキシイソプロピル）−４−イソプロピル
ベンゼンの分解温度が高いために押出時にその分割を起
こし難くなると共に、これだけではスコーチの発生をあ
る程度しか防止することができないが、１−メチル−４
−イソプロピリデン シクロヘキセンを含有しているの
で、押出成形時のポリエチレンの架橋をほぼ完全に防止
することができる。これにより、交流破壊電圧を低下さ
せることなく、成形時間の短縮化及び押出スピードの高
速化を図ることができ、また、融点の高いポリオレフィ
ンを用いた場合の架橋が可能になり、融点の高いポリオ
レフィンを用いた絶縁層の加工を行える。

なお、本発明は、上述のように樹脂組成物を押出成形
して作製する物、例えば電線・ケーブルの付属品にも適
用可能である。また、本発明の樹脂組成物には、酸化防
止剤、滑剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差
し支えない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を説明する。

第１表に示す成分の組成物を22インチミキシングロー
ルで混練してシートを作り、ベレタイザーでペレット化
した。次いで、このペレットを押出機に導入し、第１図
に示すように60mm²の軟銅撚線１上に0.7mm厚の内部半導
電層２及び外部半導電層４とともに4mm厚の絶縁層３と
して溶融押出した。この後、直ちに窒素ガスを熱媒体と
した乾式架橋管内において架橋し、その後加圧冷却する
ことによってケーブルを完成させ、試料とした。これら
試料の評価を押出加工性及び交流破壊試験方法による評
価の結果を第１表に示す。

押出加工性：ケーブルを145℃の押出温度で押出した際
の外観、すなわち、スコーチ（焼け）の発生の有無で判
定した。

交流破壊試験方法：各資料を常温にて20kV/10分の割合
で昇圧し、絶縁破壊電圧を測定した。

なお、第１表の成分量単位は重量部である。

第１表に示される結果から本発明の範囲を満たす実施
例１〜７の試料は、いずれも押出加工性が良好であり、
また、交流破壊電圧が大きい。これに対し、本発明の範
囲外の比較例１は、１−メチル−４−イソプロピリデン
シクロヘキセンが規定量より少ないため、押出加工性
が悪く交流破壊電圧が小さくなってしまう。また、比較
例２〜５は押出加工が困難であり、交流破壊電圧の測定
は不可能であった。

したがって、規定量の１−（１−tert−ブチルジオキ
シイソプロピル）−４−イソプロピルベンゼンと１−メ
チル−４−イソプロピリデン シクロヘキセンを含有し
た樹脂組成物で電線・ケーブルを高温で溶融成形する際
のスコーチを防止し、交流破壊電圧を低下させることな
く成形時間の短縮化、押出スピードの高速化を行える。
また、融点の高いポリオレフィンを用いた場合の架橋を
可能にした電力ケーブルの提供を可能としたので、工業
的価値が極めて高くなる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、電力ケーブルの絶縁層
を高温で成形する際のスコーチを防止できるという優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電力ケーブルの一例を示す横断面
図である。 図中、１は導体、３は絶縁層を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体又は導体遮蔽層上に設けられエチレン
   系ポリマを主体とする絶縁層が、エチレン系ポリマ100
   重量部に対して１−（１−tert−ブチルジオキシイソプ
   ロピル）−４−（イソプロピルベンゼンを1.0〜10重量
   部及び１−メチル−４−イソプロピリデン−シクロヘキ
   センを0.05〜10重量部含有する樹脂組成物からなり、架
   橋されていることを特徴とする電力ケーブル。