JPH04315701A - 耐放射線性ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐放射線性ケーブルに関
し、特に、導体を被覆する絶縁体の材料に耐放射線性を
有する組成物を用い、その周囲のシースとしてアラミド
繊維編組を配置して柔軟性を持たせるようにし、高レベ
ルの放射線に対して耐久性を持たせることができる耐放
射線性ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ウラン
濃縮施設、放射性廃棄物処理施設、使用済み核燃料再処
理施設等においては、大量の放射性物質を科学的に処理
しなければならず、原子力発電所と比較しても、高濃度
の放射線量となる管理区域が多くある。このような区域
で使用されるケーブル等には、耐放射線性を要求され、
例えば、ケーブルを構成する絶縁材料や被覆材料にも、
１０００Ｍｒａｄ　程度の放射線量に耐え得るような材
料を使用することが望まれている。

【０００３】ところが、従来より原子力発電所等で使用
されているケーブルは、事故時の放射線量を考慮しても
、２００Ｍｒａｄ　程度に耐え得れば良いとされていた
。 したがって、従来はケーブルに使用されている各種有機
材料のうち、耐放射線性に優れた材料を使用することに
より、その目的を達成することができた。つまり、ケー
ブルの絶縁材料や被覆材料としては、エチレンプロピレ
ン（ＥＰ）ゴム絶縁クロロプレンシース、あるいはクロ
ロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）シースケーブルが
使われているが、これらのシースを設けたケーブルは、
２００Ｍｒａｄ　を越える高放射線に対しては劣化が著
しいという問題がある。例えば、従来の耐放射線性ケー
ブルでは、絶縁材料として耐放射線性のＥＰゴムを用い
、シースとしては、耐放射線性を有するクロロスルホン
化ポリエチレンを用いているが、前記絶縁材料と、シー
スに用いられる材料は、放射線を受けることにより硬化
したり、強度が低下したりするという問題がある。

【０００４】前述したようなケーブルの耐放射線性の他
に、例えば、原子炉の内部で使用されるケーブルにおい
て、例えば、原子炉の内部の監視用のテレビカメラ等に
使用されるケーブルでは、曲げ作用が多く加えられると
いう特徴を持っている。したがって、前述したような曲
げ作用に対して耐久性のあるケーブルが望まれているが
、従来の耐放射線性を有するケーブルでは、比較的大き
な曲率半径でしか湾曲させ得ないという問題がある。 前記従来例の耐放射線性ケーブルでは、絶縁材料やシー
スが放射線を受けて硬化したりするために、原子炉等で
使用する場合には、次第に曲げにくくなるという問題が
残る。

【０００５】

【発明の目的】本発明は前述したような従来のケーブル
における耐放射線性と、可とう性の問題を解消するもの
で、従来より一般に使用されているＥＰゴムを主材料と
し、耐放射線性と耐久性等を付与した材料を混練した絶
縁体を、導体に被覆して絶縁線心を構成し、この絶縁線
心の複数本撚合せ体をアラミド繊維編組により被覆する
ことにより、耐放射線性と可とう性とを良好に発揮でき
るケーブルを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の耐放
射線性ケーブルは、沃素価が１〜１０のエチレンープロ
ピレンージエンゴムにプロセス油を配合した組成物で導
体の周囲を被覆して絶縁線心を形成し、該絶縁線心を複
数本撚合せたものの周囲を、アラミド繊維編組により形
成される表面編組で被覆し、絶縁線心と表面編組との間
にアラミド繊維よりなる介在繊維を配置して構成してい
る。また、前記ＥＰゴムは、沃素価が１〜１０のものを
用い、該ＥＰゴムにプロセス油、耐放射線性材料等を配
合した組成物で導体の周囲を被覆し、絶縁線心を形成す
ることができる。

【０００７】前述したようにしてケーブルを構成するこ
とにより、絶縁線心の導体を被覆する絶縁体に耐放射線
性と可とう性とを付与することができる。また、前記絶
縁線心を撚合せてものの周囲を被覆するシース材料とし
てアラミド繊維編組を用いることにより、ケーブルの可
とう性と絶縁性能、および耐放射線性とを満足させるこ
とができる。さらに、本発明のケーブルは、絶縁材料と
して用いられるＥＰゴムに対して、耐放射線性を付与す
るための材料を添加するのみであり、従来のケーブルの
場合と同様な加工性を良好に維持することができる。

【０００８】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の耐放射
線性ケーブルを説明する。図１および図２に示されるケ
ーブル１は、導体３を絶縁体４により被覆して構成した
線心２、２ａを撚合せて構成しているもので、その撚合
せ絶縁線心の外側にアラミド繊維編組の表面編組５を設
けている。また、前記撚線と表面編組５との間には、介
在繊維８を挿入して、丸形のケーブル１として構成して
いる。前記ケーブル１においては、絶縁線心２の導体３
を被覆する絶縁体４として、特定の沃素価を有するエチ
レンープロピレンージエンゴム（以下ＥＰＤＭと呼ぶ）
を主体とした有機材料組成物を用いている。すなわち、
本発明の絶縁体を構成する耐放射線性組成物は、沃素価
が１〜１０のＥＰＤＭおよびプロセス油を配合して構成
しており、さらに、好ましくは、老化防止材を配合して
構成することができる。

【０００９】前述したようなＥＰＤＭ組成物を構成する
場合、沃素価を１未満とした場合には、加工性に問題が
発生し、沃素価を１０以上にした場合には、耐放射線性
と耐熱性に難点が生じる。また、プロセス油としては、
ゴム、プラスチックに相溶性のあるものが使用されるが
、その中でも、特に芳香族系、ナフテン系油を用いるこ
とができる。さらに、本発明のＥＰＤＭに混合する老化
防止材としては、従来より一般のゴム、プラスチックに
用いられているものを使用することができ、該老化防止
材をＥＰＤＭ１００重量部に対して、３〜１０重量部配
合すると、ゴムの硬化抑制作用が良好に発揮される。 前述したような材料に対して、架橋材、充填材、電気特
性安定材、難燃材等の各種の添加物を配合し、その配合
物を混練することにより構成したものを、本発明の導体
を被覆する絶縁体として使用することができる。

【００１０】本発明の耐放射線性ケーブルにおいては、
前述したような耐放射線性を有する絶縁体により被覆し
た絶縁線心２を撚合せ、その表面に形成するシースを表
面編組５で構成している。前記表面編組５を構成するア
ラミド繊維編組は、アラミド繊維が耐放射線性に優れた
材料であり、ケーブルの被覆にも使用されているもので
ある。そして、前記アラミド繊維を、繊維の太さが１０
００〜３０００デニールのものを用い、編組密度が７０
％以上の表面編組５を形成させるようにする。また、ア
ラミド繊維の繊維をより太いもので構成する場合には、
表面編組５の厚みを大きくすることができると共に、編
組の密度を大きくすることもできる。さらに、前記表面
編組５と絶縁線心２との間には、アラミド繊維による介
在繊維８を挿入して、ケーブルが円形断面になるように
構成している。

【００１１】前述したようにして構成される本発明の耐
放射線性ケーブルにおいて、ケーブル１の表面編組５の
保護性をより向上させるためには、図３に示されるよう
に、表面編組５の表面にさらに別の表面編組６を配置し
て、二重のアラミド繊維編組を設けることができる。前
記図３に示されるケーブル１ａにおいては、例えば、前
述したような太さのアラミド繊維を編組密度が７０％程
度になるように編み込んだアラミド繊維編組を用いた場
合でも、二重の表面編組５、６を配置することにより、
内部を保護するという機能を十分に発揮させることがで
きるものとなる。しかし、前記図３のように、二重の表
面編組を用いる場合には、ケーブルの柔軟性が若干低下
することになり、ケーブルに対する曲げ半径は１層の表
面編組を用いる場合よりは大きくなるが、ケーブル表面
の保護機能を良好に発揮できるという機能は十分に得ら
れることになる。

【００１２】また、前記図１および図３に示されたケー
ブルが、２本の絶縁線心を撚合せて構成したもので示し
たが、本発明のケーブルにおいては、図４に示されるよ
うに、３本の絶縁線心を撚合せてケーブル１ｂを構成す
ることもできる。そして、前記図４に示される例のよう
に、３本の絶縁線心２、２ａ、２ｂを撚合せたものの周
囲に、介在繊維８を配置して、その外周を表面編組５に
より被覆して耐放射線性ケーブルを構成することができ
る。

【００１３】前述したように構成される本発明の耐放射
線性ケーブルにおいて、導体を被覆する絶縁体は、前記
ＥＰＤＭを主材料とした混練物を、一般のＥＰゴムを用
いた絶縁体の場合と同様な押出し成型等の手段を用いて
被覆し、連続的に架橋することにより、絶縁線心を形成
することができる。なお、前記絶縁体に対する架橋温度
は１００℃〜２５０℃程度が適当であり、架橋時間は１
分ないし１時間の範囲に設定される。

【００１４】前述したようにして製造される本発明の耐
放射線性ケーブルは、給電用のケーブルとして使用され
るものの他に、信号線としても使用が可能である。そし
て、給電用のケーブルとして構成する場合には、２〜４
本の絶縁線心を収容するケーブルを構成することができ
、その絶縁線心の太さ等も、電力の需要先に合わせて導
体の太さ等が設定される。さらに、本発明のケーブルを
信号線も組み込んでケーブルを構成する場合には、給電
用の絶縁線心の他に、信号線として構成した細い絶縁線
心を組み込んで、その周囲の間隙の部分に介在繊維を配
置し、表面を表面編組５によりカバーして構成すること
ができる。

【００１５】（本発明で用いる絶縁物）本発明で使用さ
れる絶縁物としてのＥＰＤＭは、沃素価が１　〜１０の
もので、適当な配合処方で押出可能なものであれば特に
限定されないが、ムーニー粘度［ＭＬ１　＋４（１００
　℃）　］が３５〜８０（特に３５〜６０）、エチレン
量が５０〜８５％（特に６０〜８２）のものが好ましい
。沃素価を１　〜１０に限定した理由は、沃素価が１　
未満の場合は、加工性が悪く、また、沃素価が１０を越
える場合は、耐放射線性、耐熱性が悪いからである。ま
た、ジエン成分としてエチリデンノルボルネン、ジシク
ロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン等が使用される
。好ましいＥＰＤＭとしては、ＪＳＲ　　ＥＰＤＭ　　
Ｐ１６９０　（ムーニー粘度３３、沃素価５　、エチレ
ン量７４％）、エスプレン３０１　（ムーニー粘度３３
、沃素価１０、エチレン量６５％）、ＪＳＲ　　ＥＰＤ
ＭＰ２２６２　（ムーニー粘度３５、沃素価６　、エチ
レン量７５％）、ＪＳＲＥＰＤＭ　　Ｐ２１２０　（ム
ーニー粘度３３、沃素価２　、エチレン量７５％）［い
ずれも住友化学製］等が例示され、それらを単独あるい
は併用することができる。

【００１６】プロセス油としては、ゴム、プラスチック
に相溶性のあるものが使用される。その中でも、特に芳
香族系、ナフテン系油が好ましい。例えば、ナフテン系
としてはコウモレックス２号プロセス油［日本石油製］
、サンセン４２４０［日本サン石油製］、芳香族系とし
ては、ダイアナプロセス油ＡＨ−５８　［出光興産製］
アロマ−７９０　［日本サン石油製］、モービルゾール
Ｋ［モービル石油製］、プロセス油Ｘ−１００　［共同
石油製］、デュトレックス７２９ＨＰ　［昭和シェル石
油製］、三菱３４ヘビープロセス油［三菱石油製］、コ
モレックス２００　［日本石油製］、パラフィン系とし
てはサンパー２２８０［日本サン石油製］、ダイアナプ
ロセス油ＰＷ−９０　［出光興産製］、あるいはフェニ
ルエーテル合成油等が例示され、これらは単独で使用し
ても良く他のプロセス油を併用しても良い。

【００１７】プロセス油は、ＥＰＤＭ１００　重量部に
対して、５　〜６０重量部、好ましくは１５〜６０重量
部、より好ましくは２０〜３０重量部配合することが望
ましい。その理由は、５　重量部未満では、耐放射線性
に劣ることがあり、また６０重量部を越えると、引張特
性が劣ることがあるからであるが、本発明においては、
特に上記配合比に制限されることはない。プロセス油は
、ＥＰＤＭ配合組成物の効果を抑制する効果があるため
、ＥＰＤＭ配合組成物に耐放射線性を付与するものと思
料される。

【００１８】本発明の絶縁物においては、老化防止剤を
配合することが好ましい。前記老化防止剤としては、ゴ
ム、プラスチックに一般的に用いられるものが例示され
るが、特にアミン系、キノリン系、ベンゾイミダゾール
系が望ましい。例えばポリ（２，２，４−トリメチル−
１，２−　ジヒドロキノリン）［ノクラック２２４，大
内新興化学製］、４，４−ブチリデンビス（３−メチル
−６−　ターシャリブチルフェノール）［ヨノラックス
ＢＢ，吉富製薬製］、Ｎ，Ｎ’−　ジフェニル−ｐ−　
フェニレンジアミン［ノクラックＤＰ，大内新興化学製
］、２−メルカプトベンゾイミダゾール［ノクラックＭ
Ｂ，大内新興化学製］、４，４−ビス（α，α−ジメチ
ルベンジル）ジフェニルアミン［ナウガード４４５，ユ
ニロイヤル製］等の市販されたものが例示され、それら
を単独あるいは併用することができる。

【００１９】老化防止剤は、硬化抑制のため架橋阻害性
の大きいものが望ましく、ＥＰＤＭ１００　重量部に対
して３　〜１５重量部、好ましくは３　〜１０重量部、
より好ましくは５〜１０重量部配合することが望ましい
。その理由は、３　重量部未満では、耐熱、耐放射線性
に劣ることがあり１５重量部を越えると、架橋に時間が
かかり、種類によってはブルームを起こす恐れがあるか
らであるが、本発明においては特に上記配合比に制限さ
れない。

【００２０】本発明の組成物は、通常架橋された態様で
あることが好ましい。架橋剤としては、通常ＥＰゴムの
架橋剤に用いられるもの、すなわち、パーオキサイド系
架橋剤と架橋助剤の組み合わせ、またはチュラム類−硫
黄−チアゾール類混合系が例示され、その中でも、パー
オキサイド系架橋剤と架橋助剤の組合せが好適に使用さ
れる。

【００２１】前記パーオキサイド系架橋剤としては、ジ
クミルパーオキサイド［日本油脂製］、１，３−ビス−
ターシャリブチルパーオキシイソプロピルベンゼン［パ
ーカドックス１４，　化薬ヌーリー製］、１，１−ビス
（ターシャリブチルパーオキシ）３，３，５　トリメチ
ルシクロヘキサン［パーヘキサ３Ｍ，日本油脂製］等が
用いられ、架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレ
ート（ＴＡＩＣ，日本化成製］、Ｎ，Ｎ’−ｍ−　フェ
ニレンジマレイミド［スミファインＰＭ，住友化学製］
、パラキノンジオキシム［バルノックＧＭ，大内新興化
学製］、ｐ，ｐ’−　ジベンゾイルキノンジオキシム［
バルノックＤＧＭ，大内新興化学製］、硫黄等が好適に
使用される。

【００２２】また、チュラム類−硫黄−チアゾール類混
合系としては、テトラメチルチュラムモノスルフィド［
ノクセラーＴＳ，大内新興化学製］、テトラメチルチュ
ラムジスルフィド［ノクセラーＴＴ，大内新興化学製］
、ジペンタメチレンチュラムテトラサルファイド［ノク
セラーＴＲＡ，大内新興化学製］等のチュラム類、２−
メルカプトベンゾチアゾール［ノクセラーＭ，大内新興
化学製］、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩［
ノクセラーＭＺ，大内新興化学製］等のチアゾール類、
および硫黄の混合系が用いられる。

【００２３】架橋剤および架橋助剤の合計添加量は、通
常３　〜１２重量部、好ましくは５　〜１０重量部であ
り、老化防止剤を多く添加する場合、特にＥＰＤＭ１０
０　重量部に対して、３　重量部以上の老化防止剤を添
加する場合、架橋が遅れるため、架橋剤を通常よりも多
く配合することが望ましい。

【００２４】本発明の絶縁物には、目的、用途に応じて
、三酸化アンチモン、硼酸亜鉛、水酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、デカブロモジフェニルエーテル、
臭素化アセナフチレン等の難燃剤、ハロゲン系難燃剤、
ステアリン酸、エステル系ワックス等の加工助剤、焼成
クレー、板状タルク、炭酸カルシウム、カーボン等の充
填剤、フタル酸鉛、シリコンオリゴマー等の電気特性安
定剤、紫外線防止剤等の添加剤を配合しても良い。

【００２５】本発明の絶縁物の製造方法は、特に制限さ
れるものではなく任意の方法で行なわれる。例えば全成
分（架橋剤、架橋助剤および各種添加剤を含む）を二本
ロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダ中で混練する
方法などが挙げられる。また、前述した組成物を用いて
電線被覆材料（絶縁物）を得る場合は、通常電線被覆に
用いるゴムや熱可塑性樹脂用の押出機で、ケーブルの導
体に対して押出して被覆し、次いで連続的に架橋する。 架橋温度は、通常１００　〜２５０　℃程度が適当であ
り、架橋時間は１分〜１時間程度に設定される。

【００２６】

【発明の効果】本発明の耐放射線性ケーブルは、前述し
たようにしてケーブルを構成することにより、絶縁線心
の導体を被覆する絶縁体と、表面編組とにより構成した
ケーブルに対して、耐放射線性と可とう性とを付与する
ことができる。また、前記絶縁線心を撚合せたケーブル
の周囲を被覆するシース材料としてアラミド繊維編組を
用いることにより、ケーブルを小径のものとして構成す
ることが可能であり、ケーブルにおける可とう性と絶縁
性能、および耐放射線性とを満足させることができる。 さらに、本発明のケーブルの導体を被覆する絶縁体は、
絶縁材料として従来より用いられるＥＰゴムに対して、
耐放射線性を付与するための材料を添加するのみであり
、従来のケーブルの場合と同様な加工性を良好に維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブルの断面図である。

【図２】図１に示されるケーブルの側面図である。

【図３】表面編組を二重に形成したケーブルの断面図で
ある。

【図４】絶縁線心を３本用いるケーブルの断面図である
。

【符号の説明】

１　　　　ケーブル、２　　　　絶縁線心、３　　　　
導体、　　４　　　　絶縁体、５　　　　表面編組、８
　　　　介在繊維。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エチレンープロピレンージエンゴムに
   プロセス油、耐放射線性材料等を配合した組成物で導体
   の周囲を被覆して絶縁線心を形成し、該絶縁線心を複数
   本撚合せたものの周囲を、アラミド繊維編組により形成
   される表面編組で被覆し、絶縁線心と表面編組との間に
   、アラミド繊維よりなる介在繊維を配置して構成するこ
   とを特徴とする耐放射線性ケーブル。
2. 【請求項２】　　前記エチレンープロピレンージエンゴ
   ムは、沃素価が１〜１０のものを用いることを特徴とす
   る請求項１に記載の耐放射線性ケーブル。