JPH0689612A - ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルとその接続部、ならびに、それらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力ケーブルおよびその接続部の高温におけ
る諸特性を改善する。 【構成】 オレフィン系樹脂，有機過酸化物，抗酸化
剤、および２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テンを含有する樹脂組成物の架橋体で、内部半導電層，
絶縁体層，必要に応じては外部半導電層の少なくとも１
つの層が形成される。 【効果】 ２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テンが有機過酸化物と一緒に配合されているので、用い
た有機過酸化物による「焼け」を抑制する。そのため、
ベース樹脂として融点の高いオレフィン系樹脂を用いる
ことができる、と同時に架橋体の架橋度を高くすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム・プラスチック絶
縁電力ケーブルに分類される電力ケーブルの高温におけ
る諸特性の向上を図った電力ケーブルおよび電力ケーブ
ルの接続部、ならびにそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゴム・プラスチック絶縁電力ケー
ブル（以下、単に「電力ケーブル」という）は、通常は
導体の外周に、内部半導電層および絶縁体層を設けたケ
ーブルコア、または内部半導電層、絶縁体層および外部
半導電層を設けたケーブルコアを有する。これらの各層
は、リボンミキサー，インラインミキサー，バンバリー
（登録商標）ミキサーなどの混合機を用いて、ベース樹
脂，有機過酸化物（架橋剤），抗酸化剤などをブレンド
して樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物を押出機から
導体の外周に押出被覆するか、または、有機過酸化物や
抗酸化剤が液状体である場合には、各層を押出被覆する
ときに、押出機の中に、直接、有機過酸化物や抗酸化剤
を注入しながらその樹脂組成物を導体の外周に押出被覆
したのち、引き続き加圧加熱して、ベース樹脂に配合し
た架橋剤を分解させ、発生したラジカルによりベース樹
脂を架橋させて形成される。

【０００３】また、従来、１５４ｋＶ級以上の電力ケー
ブルの接続は、いわゆるモールドジョイント法により以
下のように行われている。まず、２つの電力ケーブル端
部の導体を露出させるとともに、露出導体近傍の内部半
導電層、絶縁体層および外部半導電層を略円錐状に切削
して所望形状に仕上げる。その後、露出導体同士を接合
し、導体接合部およびその近傍の外周に導電性カーボン
ブラックや架橋剤を含有するオレフィン系樹脂組成物か
らなる半導電性テープを巻くことにより、または前記樹
脂組成物からなる半導電性熱収縮性チューブを被覆して
内部半導電層を形成する。次に、内部半導電層上に、架
橋剤を配合したオレフィン系樹脂組成物からなる絶縁テ
ープを巻くか、または金型内に架橋剤を配合したオレフ
ィン系樹脂絶縁コンパウンドを押出被覆することによっ
て補強絶縁体層を形成する。そして、さらに補強絶縁体
層上に、内部半導電層形成時と同様にして前記半導電性
テープを巻くかまたは前記熱収縮性チューブを被覆して
外部半導電層を形成する。このようにして各層を形成
後、これらを加熱加圧し、架橋一体化させて電力ケーブ
ルの接続を行う。

【０００４】なお、従来は、このような電力ケーブルお
よびその接続部の絶縁体層や半導電層を形成するオレフ
ィン系樹脂の架橋剤としては、一般にジクミルパーオキ
サイド，ｔ−ブチルクミルパーオキサイドのような有機
過酸化物が用いられ、また抗酸化剤としては、一般に
４，４'-チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール），ビス［２−メチル−４−（３−ｎ−アルキルチ
オプロピオニルオキシ）−５−ｔ−ブチルフェニル］ス
ルフィドが用いられている。

【０００５】前記した各層を導体に押出被覆して電力ケ
ーブルを製造するときや、前記した接続部を形成する場
合、例えば、用いる有機過酸化物と抗酸化剤がジクミル
パーオキサイドと４，４'-チオビス（３−メチル−６−
ｔ−ブチルフェノール）のような常温で固体であるもの
の組合せのときには、これらをベース樹脂と一緒に混合
機の中で混合して樹脂組成物としたのち、これを押出機
から押出被覆する。また、有機過酸化物と抗酸化剤が、
ｔ−ブチルクミルパーオキサイドとビス［２−メチル−
４−（３−ｎ−アルキルチオプロピオニルオキシ）−５
−ｔ−ブチルフェニル］スルフィドのような常温で液体
であるものの組合せのときには、押出被覆の際にこれら
を直接押出機に注入して押出被覆を行う。

【０００６】また、従来の絶縁体層は、融点が９８〜１
０３℃で、キシレン抽出法による架橋度が７５〜８５％
であるオレフィン系樹脂組成物の架橋体で形成されてい
る。そして、この樹脂組成物の架橋度を高めるおよび／
または高融点のものを用いれば、それで形成した絶縁体
層の電気特性（高温下における絶縁性）は良好になるこ
とが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電力ケーブルの製造
時、または電力ケーブルを接続するときに、絶縁体層や
半導電層の形成材料として従来のものより融点の高い樹
脂を用いることや架橋度を高くすることにより、得られ
た電力ケーブルまたはその接続部の高温における特性を
向上させ、電力ケーブルまたは接続部としての信頼性を
高めることが試みられている。とりわけ、この要請は高
電圧の電力ケーブルの場合に大きい。

【０００８】しかし、このように高融点の樹脂を用いて
絶縁体層や半導電層を導体上に押出被覆する、または前
記した押出モールドジョイント時に補強絶縁体層を導体
接合部もしくはその近傍に押出被覆する場合には、押出
機の設定温度を高くすることが必要であるが、その場合
には次のような問題の生ずることがある。即ち、樹脂組
成物が押出機のスクリューによる剪断力で発熱し、樹脂
組成物の押出温度が高くなりすぎ、樹脂組成物に配合さ
れている架橋剤のジクミルパーオキサイドの一部が分解
して押出成形体中に、いわゆる「焼け」（amber)と呼ば
れるこはく色の微少異物が生じるという問題である。し
かも、電力ケーブルやその接続部の高温特性を高める場
合には、前記した層の樹脂組成物の架橋度を高めること
が好適であり、そのために、有機過酸化物を多量に配合
することが望ましいことになるが、しかし、そのような
処置を採ると、上記した「焼け」が生じやすくなる。こ
の「焼け」は、絶縁破壊の起点となり、電力ケーブルの
特性、従って、電力ケーブルとしての信頼性を低下させ
てしまう。また、「焼け」の発生が多い場合には、押出
成形体表面に荒れが発生してケーブルの外観を損ない、
また、内部半導電層，外部半導電層，絶縁体層との各層
の界面にも荒れが発生する。

【０００９】また、前記した「焼け」は押出被覆のとき
に発生するだけではなく、混合機の中で樹脂組成物を混
合しているときに、混合機の壁面に付着した有機過酸化
物の粉末が、長時間、熱が加えられる過程で分解して発
生する場合もある。このような混合機中での「焼け」の
発生は、有機過酸化物や抗酸化剤を液体状態にして混合
機の中に直接注入すれば防止することができる。しかし
ながら、ジクミルパーオキサイド，４，４'-チオビス
（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）の場合に
は、これらを溶融して液化するために加熱することが必
要となるため、操作が煩雑となる。

【００１０】更に、有機過酸化物または／および抗酸化
剤を液体状態にして押出機の中に直接注入する場合、そ
の注入量が多くなると、押出機による樹脂組成物の押出
量が激しく変動するようになり、その結果、形成した絶
縁体層や半導電層の厚みが変化し、得られた電力ケーブ
ルの電気特性に好ましくない影響を与えることがある。

【００１１】また、電力ケーブルコア製造時、テープ巻
きモールドジョイント用のテープ製造時または押出モー
ルドジョイント施工における絶縁体層の押出形成時に使
用する押出機先端部には、異物を除去するためのスクリ
ーンメッシュが装着されている。そして、電力ケーブル
および電力ケーブル接続部の信頼性向上の点から絶縁体
層等に含まれる異物量を減少させるため、このスクリー
ンメッシュの孔径はより細密化される傾向にある。従っ
て、この細密化されたスクリーンメッシュによって異物
を除去しようとすれば、樹脂組成物を高圧下でスクリー
ンメッシュを通過させることが必要である。しかしその
場合には、押出圧力が高まることに伴い、樹脂組成物が
スクリーンメッシュのメッシュを通過する際の剪断力で
発熱し、押出される樹脂組成物の温度が高くなりすぎて
前記した「焼け」が増加するという問題がある。

【００１２】また、電力ケーブルの高温特性を向上させ
るため、樹脂の架橋度を高くすることも試みられている
が、この場合、架橋剤を多く添加する必要があるため、
前記の「焼け」が増加し、実際には充分な効果が得られ
ない。従って、電力ケーブルの製造時や押出モールドジ
ョイント法による接続時においては、絶縁体層や半導電
層の押出被覆時における押出機の設定温度を、「焼け」
が起こらないような低い温度に設定することが必要であ
り、これがベース樹脂を比較的低融点のオレフィン樹脂
（最高m.p.１１０℃程度）に制限せざるを得ない原因と
なっている。そして、さらには現在使用されているオレ
フィン樹脂であっても、「焼け」の発生を防止するため
には非常に厳しい温度管理が必要となる。また、「焼
け」の発生を防止するためにも架橋剤の添加量を増加さ
せることはできない。

【００１３】このように電力ケーブルの製造時や電力ケ
ーブルの接続時においては、絶縁体層や半導電層の押出
被覆時における架橋剤の分解により「焼け」が生じ、こ
れに起因する電力ケーブルの特性および信頼性の低下が
大きな問題となっている。しかし、現在までのところ、
従来より高い融点の樹脂を従来より高い設定温度により
絶縁体層や半導電層の押出被覆を行った場合や、絶縁体
層や半導電層に用いる樹脂組成物への架橋剤の添加量を
多くして架橋度を高くした場合には、「焼け」を引き起
こすことがなく、高い信頼性を備えた電力ケーブルは製
造されていない。

【００１４】本発明の目的は、架橋剤の分解による「焼
け」が発生することがなく、絶縁体層や半導電層に従来
より高い融点の樹脂を使用することにより、また、架橋
度を高くすることにより、優れた高温電気特性，高い信
頼性を有するゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルおよ
びその接続部、ならびにそれらの製造方法を提供するこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】上記した目的
を達成するため、本発明においては、導体の外周に、内
部半導電層，絶縁体層，必要に応じて外部半導電層をこ
の順序で形成したゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル
において、前記各層の少なくとも１つの層が、オレフィ
ン系樹脂１００重量部に対し、有機過酸化物0.５〜３重
量部および２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テン0.２〜1.５重量部を含有するオレフィン系樹脂組成
物の架橋体から成ることを特徴とするゴム・プラスチッ
ク絶縁電力ケーブルが提供され、また、押出機を用い
て、導体上に、内部半導電層用オレフィン系樹脂組成
物、絶縁体層用オレフィン系樹脂組成物、必要に応じて
外部半導電層用オレフィン系樹脂組成物をこの順序で押
出被覆したのち架橋処理を施して内部半導電層，絶縁体
層、必要に応じて外部半導電層を形成するゴム・プラス
チック絶縁電力ケーブルの製造方法において、前記各樹
脂組成物の少なくとも１つを押出被覆する際に、予め、
有機過酸化物と抗酸化剤の少なくとも１種の全部または
一部を２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン
に溶解して液状組成物を調製し、前記液状組成物を前記
押出機に直接注入することを特徴とするゴム・プラスチ
ック絶縁電力ケーブルの製造方法が提供される。

【００１６】更に、本発明においては、２つのゴム・プ
ラスチック絶縁電力ケーブルの導体接合部および導体接
合部近傍の外周に、内部半導電層，絶縁体層、必要に応
じて外部半導電層をこの順序で形成したゴム・プラスチ
ック絶縁電力ケーブルの接続部において、前記各層の少
なくとも１つの層が、オレフィン系樹脂１００重量部に
対し、有機過酸化物0.５〜３重量部および２，４−ジフ
ェニル−４−メチル−１−ペンテン0.２〜1.５重量部を
含有するオレフィン系樹脂組成物の架橋体から成ること
を特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの接
続部が提供され、また、押出機を用いて、導体接合部お
よび導体接合部近傍に、内部半導電層用オレフィン系樹
脂組成物、絶縁体層用オレフィン系樹脂組成物、必要に
応じて外部半導電層用オレフィン系樹脂組成物をこの順
序で押出被覆したのち架橋処理を施して内部半導電層，
絶縁体層、必要に応じて外部半導電層を形成するゴム・
プラスチック絶縁電力ケーブルの接続部の製造方法にお
いて、前記各樹脂組成物の少なくとも１つを押出被覆す
る際に、予め、有機過酸化物と抗酸化剤の少なくとも１
種の全部または一部を２，４−ジフェニル−４−メチル
−１−ペンテンに溶解して液状組成物を調製し、前記液
状組成物を直接前記押出機に注入することを特徴とする
ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル接続部の製造方法
が提供される。

【００１７】本発明の電力ケーブルおよびその接続部に
おいて、導体または導体接合部の外周に形成する内部半
導電層，絶縁体層，外部半導電層は上記した成分を必須
成分とするオレフィン系樹脂組成物の架橋体で構成され
る。なお、内部半導電層，外部半導電層は、更に、ファ
ーネスブラック，ケッチェンブラック，アセチレンブラ
ックのような導電性カーボンが、導電性付与材として配
合されている。その配合量は、オレフィン系樹脂１００
重量部に対し、２０〜１００重量部であることが好まし
い。

【００１８】この樹脂組成物のベースとなるオレフィン
系樹脂としては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ンなどの各種ポリエチレン、エチレン−プロピレンゴ
ム、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体
およびエチレン−スチレン共重合体をあげることができ
る。これらは単独または２種以上を用いることができ
る。なお、このオレフィン系樹脂は、後述するような電
力ケーブルの絶縁体層としては低密度ポリエチレンが好
ましく、内部半導層、外部半導電層としては、エチレン
−酢酸ビニル共重合体およびエチレン−エチレンアクリ
レート共重合体の単独またはこれらの混合物、あるいは
前記共重合体とポリエチレンとの混合物が好ましい。

【００１９】架橋剤である有機過酸化物としては、例え
ば、ｍ−(t−ブチルパーオキシイソプロピル）−イソプ
ロピルベンゼン，ｐ−(t−ブチルパーオキシイソプロピ
ル）−イソプロピルベンゼン，ジクミルパーオキサイ
ド，ｔ−ブチルクミルパーオキサイド，α，α’−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）−ベンゼ
ンをあげることができる。

【００２０】これら有機過酸化物のうち、ｍ−(t−ブチ
ルパーオキシイソプロピル）−イソプロピルベンゼンま
たはｐ−(t−ブチルパーオキシイソプロピル）−イソプ
ロピルベンゼンは、架橋剤としてジクミルパーオキサイ
ドを含むオレフィン系樹脂組成物を用いた場合に比べ
て、押出機の設定温度をより高く設定することができ、
このため、従来は適用が困難であった融点の高いオレフ
ィン系樹脂（約m.p １１０℃以上）をベース樹脂として
用いることができ、したがって、電力ケーブルやその接
続部の高温下における特性や耐久性を向上させることが
でき、電力ケーブルの信頼性を大幅に向上させることが
できるので好適である。

【００２１】ｍ−(t−ブチルパーオキシイソプロピル）
−イソプロピルベンゼンおよびｐ−(t−ブチルパーオキ
シイソプロピル）−イソプロピルベンゼンは、メタ型な
いしはパラ型のイソプロピルα，α−ジメチルベンジル
カルビノールとｔ−ブチルヒドロパーオキサイドを酸触
媒の存在下で、４０℃前後で反応させることによりそれ
ぞれ合成することができる。これらは融点−１０℃以下
の粘性液体である。ｍ−およびｐ−（ｔ−ブチルパーオ
キシイソプロピル）−イソプロピルベンゼンの化学構造
式を下記に示す。

【００２２】

【化１】

【００２３】これらの有機過酸化物の配合量は、オレフ
ィン系樹脂１００重量部に対し、0.５〜3.０重量部に設
定される。配合量が0.５重量部未満の場合には、充分な
架橋効果が得られず、また、3.０重量部を超えると、架
橋が過度に進んで「焼け」が発生しやすくなるからであ
る。好ましくは、オレフィン系樹脂１００重量部に対
し、1.５〜2.５重量部である。

【００２４】２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペ
ンテンは、次式：

【００２５】

【化２】

【００２６】で示される常温で液体の化合物であって、
前記有機過酸化物と一緒に前記オレフィン系樹脂に配合
すると、「焼け」が発生しなくなると同時に架橋度を高
くすることができる。すなわち、絶縁体層や半導電層の
押出被覆時に押出機の設定温度を更に高くした場合にも
「焼け」が発生しないため、融点の高いオレフィン系樹
脂をベース樹脂として使用でき、更に架橋度を高くする
ことも可能になる。

【００２７】また、２，４−ジフェニル−４−メチル−
１−ペンテンを配合すると、これを配合しない場合に比
べて、同等の架橋度を得るために必要な有機過酸化物の
配合量を少なくすることができる。そのため、電力ケー
ブルの製造時またはその接続部の製造時に生成する有機
過酸化物の分解生成物は少なくなり、この分解生成物が
更に分解して水を発生するという事態が抑制される。し
たがって、得られた電力ケーブルまたはその接続部の電
気特性が低下するという問題を抑制することができる。

【００２８】この配合量は、オレフィン系樹脂１００重
量部に対し0.２〜1.５重量部に設定される。配合量を上
記した値に設定することにより、これと一緒に有機過酸
化物または／および抗酸化剤を混合して得た液体を押出
機に直接注入した場合であっても、押出機からの樹脂組
成物の押出量の変動が少なくなり、絶縁体層や半導電層
の厚み変動の少ない電力ケーブルまたはその接続部を製
造することができる。

【００２９】とくにｍ−およびｐ−（ｔ−ブチルパーオ
キシイソプロピル）−イソプロピルベンゼンは常温で液
体であるため、これらを有機過酸化物として用いた場合
には、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン
を0.２〜1.５重量部配合すると、電力ケーブルまたはそ
の接続部を安定して製造できるので好適である。２，４
−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンの配合量がオ
レフィン系樹脂１００重量部に対し0.２重量部未満の場
合には、上記した効果が不充分で「焼け」の防止や架橋
度の向上を実現できない。また、1.５重量部より多い場
合は、電力ケーブルまたはその接続部を安定して製造で
きないだけではなく、架橋度の低下や電気特性の低下か
ら引き起こされる。

【００３０】なお、２，４−ジフェニル−４−メチル−
１−ペンテンの配合量がオレフィン系樹脂１００重量部
に対し0.５重量部以下の配合領域にある場合、その範囲
において、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テンが増量するにつれて架橋度の上昇が認められ、ま
た、1.０重量部以上の配合領域にある場合は、その範囲
において、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペン
テンが増量するにつれて架橋度の低下が認められるの
で、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンの
配合量はオレフィン系樹脂１００重量部に対し、0.５重
量部を超えて1.０重量部未満であることが最も好適であ
る。

【００３１】この２，４−ジフェニル−４−メチル−１
−ペンテンは、通常、α−メチルスチレンを酸性触媒の
存在下で２量化して合成することができる。本発明にお
ける絶縁体層や内・外部半導電層は、上記成分を必須と
する樹脂組成物の架橋体として構成されているが、更に
絶縁体層においては、その架橋体が、融点１０５℃以上
であって、かつキシレン抽出法によって測定される架橋
度が８３％以上であることが好ましく、とくに、その架
橋体が融点１０５℃以上であって、かつ、キシレン抽出
法によって測定される架橋度が８６％以上であることが
好ましい。

【００３２】このように、絶縁体層の融点や架橋度を従
来より高くすることによって高温における機械特性の向
上並びに結晶融解の抑制が図られ、結果として、ケーブ
ルの高温における電気特性（ＡＣ破壊強度，インパルス
破壊強度）を向上させ、異物からのトリーの発生を減少
させることができる。これらの効果は、ＡＣ破壊，イン
パルス破壊およびトリー発生の起点となる「焼け」を無
くすことによりさらに大きくすることができる。

【００３３】また、オレフィン系樹脂には、必要に応じ
て、抗酸化剤，滑剤，充填剤を配合することができる。
抗酸化剤としては、4,4'−チオビス(3−メチル-6-t−ブ
チルフェノール) ，ビス〔2-メチル-4−（3-n-アルキル
チオプロピオニルオキシ）-5-t−ブチルフェニル〕スル
フィド，2,5-ジ-t−ブチルヒドロキノン，2,6-ジ-t−ブ
チル-p−クレゾール，2,2'−チオジエチレンビス−〔3-
(3,5−ジ- t-ブチル-4−ヒドロキシフェニル) プロピオ
ネート〕，ジラウリルチオジプロピオネートおよびジス
テアリルチオジプロピオネートなどをあげることができ
る。これらは単独または２種以上を用いることができ
る。これらの抗酸化剤の中でも、4,4'−チオビス(3−メ
チル-6-t−ブチルフェノール) およびビス〔2-メチル-4
-(3-n-アルキルチオプロピオニルオキシ)-5-t-ブチルフ
ェニル〕スルフィドが特に好ましい。

【００３４】これら抗酸化剤のオレフィン系樹脂に対す
る配合量は、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、
0.０５〜1.０重量部であることが好ましい。この配合量
が0.０５重量部未満であると絶縁体層の酸化劣化を防止
する効果が低くなり、また、1.０重量部を超えると架橋
反応を阻害してしまい、架橋度が低くなるからである。

【００３５】滑剤としては、ステアリン酸，オキシ脂肪
酸，オレイン酸アミド，エシル酸アミド，エチレングリ
コールモノステアレート，セチルアルコール，ステアリ
ルアルコールなどをあげることができる。充填剤として
は、前述した導電性カーボン，ハロゲン化ケイ素，ステ
アリン酸亜鉛などをあげることができる。

【００３６】本発明のゴム・プラスチック絶縁電力ケー
ブル（とその接続部）は、上記した組成の内部半導電層
用のオレフィン系樹脂組成物，絶縁体層用のオレフィン
系樹脂組成物，必要に応じて外部半導電層用のオレフィ
ン系樹脂組成物をこの順序で導体上（と導体接続部上）
に押出被覆したのち、全体に架橋処理を施して製造され
る。

【００３７】この場合、各樹脂組成物の押出被覆に際し
ては、オレフィン系樹脂に配合すべき有機過酸化物と抗
酸化剤のいずれか１種または両者の一部または全部を
２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンに予め
溶解して液状組成物を調製し、この液状組成物を押出機
に直接注入して目的組成の樹脂組成物にし、そのまま押
出被覆する。

【００３８】したがって、用いる有機過酸化物や抗酸化
剤としては、常温で液体であるものが好ましく、例え
ば、有機過酸化物としては、ｍ−（ｔ−ブチルパーオキ
シイソプロピル）−イソプロピルベンゼン，ｐ−（ｔ−
ブチルパーオキシイソプロピル）−イソプロピルベンゼ
ン，ｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどをあげること
ができ、抗酸化剤としては、例えば、ビス〔2-メチル-4
−（3-n-アルキルチオプロピオニルオキシ）-5-t−ブチ
ルフェニル〕スルフィドをあげることができる。

【００３９】また、有機過酸化物は、２，４−ジフェニ
ル−４−メチル−１−ペンテンに常温で易溶性のもので
あってもよく、このような有機過酸化物としては、ジク
ミルパーオキサイド，α，α'-ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどをあげることが
できる。更に、用いる有機過酸化物または／および抗酸
化剤が常温で固体であり、しかも、２，４−ジフェニル
−４−メチル−１−ペンテンに常温で難溶性なものであ
った場合には、全体を若干加熱して有機過酸化物または
／および抗酸化剤を完全に溶解してから使用することが
好ましい。

【００４０】上記した本発明の方法につき、電力ケーブ
ルの製造時における絶縁体層の押出被覆を例にして、添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この方法を
行うときに使用する装置例を示す概略図である。図にお
いて、ホッパ１からは、オレフィン系樹脂（または、そ
れに滑剤や充填剤が配合された樹脂組成物、もしくは、
有機過酸化物や抗酸化剤の一部が配合された樹脂組成
物）が供給される。

【００４１】そして、オレフィン系樹脂（または樹脂組
成物）は押出機２で加熱溶融され、押出機２の先端に装
着されたスクリーンメッシュ（図示しない）で異物が除
去されたのち押出される。タンク３には２，４−ジフェ
ニル−４−メチル−１−ペンテンが収容され、ここに有
機過酸化物と抗酸化剤の必要量が投入され、撹拌器３ａ
で混合することにより、また必要に応じてはヒータ３ｂ
で全体を加熱することにより、液状組成物が調製され
る。

【００４２】調製された液状組成物はポンプ４によって
押出機２に注入される。このとき、ポンプ４と押出機２
の間に装着されたスクリーンメッシュ（図示しない）に
より、液状組成物に含まれている異物が除去される。押
出機２では、ホッパ１から供給されたオレフィン系樹脂
（または樹脂組成物）とタンク３から供給された液状組
成物とが混練されたのち、内部半導電層を押出被覆する
ための押出機５と外部半導電層を押出被覆するための押
出機６が装着されているクロスヘッド７に押出される。
そして、連続供給されている導体８の上に、内部半導電
層，絶縁体層，外部半導電層が順次形成されることによ
り、電力ケーブル９が製造される。

【００４３】この方法によれば、有機過酸化物または／
および抗酸化剤を液体状態で直接押出機に注入すること
ができ、そのときに、スクリーンメッシュで異物を除去
しているので、電力ケーブルの絶縁体層（または接続
部）への異物の混入を抑制することができ、その結果、
電力ケーブルまたはその接続部の電気特性を向上させる
ことができる。

【００４４】本発明の電力ケーブルとその接続部は、前
記したオレフィン系樹脂組成物を導体や導体接合部の外
周に押出被覆してこれを架橋することにより、半導電層
や絶縁体層を形成してもよいし、前記オレフィン系樹脂
組成物で半導電性テープや絶縁テープとして成形し、こ
れを導体や導体接合部の外周に巻回して使用してもよ
い。

【００４５】図２は、本発明の電力ケーブルの断面構造
の一例を示す。この電力ケーブル１０は、導体１１の外
周に、前記した樹脂組成物を使用し、公知の方法によ
り、内部半導電層１２，絶縁体層１３および必要に応じ
て外部半導電層１４を被覆形成したのち、その上に、さ
らに半導電性布テープ１５，金属遮蔽層１６，押えテー
プ１７およびシース層１８を形成する事により製造する
ことができる。

【００４６】図３は、本発明の電力ケーブルの接続部３
０の構造の一例を示す。２本の電力ケーブル２０を接続
する場合、例えば、公知のモールドジョイント法が適用
される。この方法では、先ず、各電力ケーブル２０の端
末が、図３に示されるように、導体２１、内部半導電層
２２、絶縁体層２３、外部半導電層２４等の各層がそれ
ぞれ露出するように端末処理される。そして、導体２１
同士が導体接続管３１で接続される。なお、接続する電
力ケーブル２０の内部半導電層２２、絶縁体層２３、お
よび外部半導電層２４は、特に限定されないが、本発明
のオレフィン系樹脂組成物の架橋体で形成されたものが
好ましい。

【００４７】次いで、接続部３０に、前記した樹脂組成
物からなる半導電性テープないしは半導電性熱収縮チュ
ーブを被覆し、加熱融着して内部半導電層３２を形成
し、両端末の内部半導電層２２を接続する。この内部半
導電層３２を形成したのち、樹脂モールデング用の型を
取り付けて、内部半導電層３２の外周に、前記した樹脂
組成物からなる補強絶縁体層３３が加熱モールド成形さ
れたのち、加熱架橋される。絶縁体層３３の外周には、
外部半導電層３４、導電性自己融着テープ３５、遮蔽層
３６、および防食テープ３７が順次が巻回されて、各層
が形成される。外部半導電層３４の形成には、前記した
樹脂組成物が使用される。次に、その外層に銅管３８、
防食層３９からなる保護管を取付け、手巻防食層４０に
より、シールした後、防水コンパウンド層４１を充填す
る。

【００４８】

【実施例】

実施例１〜９および比較例１〜６ 表１，表２に示す樹脂組成物を用いて、常法により、導
体の外周に内部半導電層，絶縁体層，外部半導電層を押
出被覆した。このときの押出機の設定温度，押出し口の
スクリーンメッシュは、絶縁体層の押出被覆時にはそれ
ぞれ１３５℃，６００メッシュとし、内・外部半導電層
の押出被覆時にはそれぞれ１２０℃，３５０メッシュと
した。

【００４９】なお、実施例４，実施例５、比較例６にお
ける絶縁体層は、架橋剤混和物，抗酸化剤ａを２，４−
ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンに表示の割合で
溶解して液状混合物とし、この液状混合物を、図１で示
したような装置を用いて、押出被覆時に直接押出機に注
入して製造したものである。また、実施例６は、樹脂組
成物を調製する際に、架橋剤混和物，抗酸化剤ａ，２，
４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンを混合し、
得られた液状組成物を用いた場合である。

【００５０】ついで、これらを圧力１０kg/cm²，温度２
７０℃の条件下で加圧，加熱して架橋反応を行わせた。
架橋後のケーブルコアにつき、その外径を測定した。つ
いで、常法により金属遮蔽層およびシース層を被覆形成
して、６６ｋＶ級の各電力ケーブル（導体サイズ２５０
mm² ，絶縁体層約１１mm）を得た。これら電力ケーブル
の絶縁体層について、「焼け」の有無，融点，架橋度を
調査した。

【００５１】なお、融点および架橋度は、各絶縁体層を
電力ケーブルから切り出して、ＤＳＣ（示差熱量計）に
よる融点の測定およびキシレン抽出法による架橋度の測
定により求めた。なお、ＤＳＣは１０℃／min の昇温条
件により、３０〜１５０℃の温度範囲において測定し、
チャートのボトム値を融点とした。絶縁体層中の「焼
け」については、絶縁体層から0.５mm厚のスライス片を
切出し、体積でその１cm ³ 相当分を顕微鏡（倍率１０
０）により観察し判定した。また、これらの各電力ケー
ブルについて、導体温度が９０℃になるように導体通電
をしながら、ＡＣ破壊試験およびインパルス破壊試験を
行った。また、同じく１００℃において、５０Ｈｚで９
０ｋＶの交流課電を１０日間行い、その後、絶縁体層を
顕微鏡により観察し、異物１００個のうち電気トリーが
発生している異物数を計数した。これらの結果を表１，
表２に一括して示した。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】実施例１０〜１８，比較例７〜９ 実施例１〜９，比較例１〜６で得られた各６６ｋＶ級電
力ケーブルの端末の導体を露出させるとともに、露出導
体近傍を鉛筆状に削り、露出導体を圧縮スリーブ（接続
管）で接続し、スリーブで接続された各ケーブルの導体
の外周に、従来使用の半導電性テープを巻回し加熱融着
して、それぞれの内部半導電層を形成した。その後、こ
れらの各導体接合部上に２つ割金型を被せ、直径２５mm
の押出機で、１３５℃に加熱した金型内に表３に示す樹
脂組成物を押出機設定温度１３５℃で押出注入し、その
後金型を２００℃に加熱し、架橋させて補強絶縁体層を
形成した。ついで、その外周に熱収縮性導電性架橋ポリ
エチレンチューブによる外部半導電層、遮蔽層シースを
設け、それぞれのケーブル接続部を得た。これらケーブ
ルの接続部における絶縁体層につき、実施例１〜９と同
様にして、「焼け」の有無，融点，架橋度を調査した。
その結果を一括して表３に示した。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【発明の効果】本発明の電力ケーブルとその接続部は、
絶縁体層や半導電層を構成する樹脂組成物に、その架橋
剤である有機過酸化物による「焼け」を抑制し、かつ架
橋度を高くする２，４−ジフェニル−４−メチル−１−
ペンテンが含有されているので、その樹脂組成物で導体
や導体接合部近傍を押出被覆するときに、従来の電力ケ
ーブルの場合に比べて、押出機の設定温度をより高く設
定することができる。このため、従来は適用が困難であ
った融点の高いオレフィン系樹脂（約m.p.１１０℃以
上）を用いることができる。これにより、電力ケーブル
の高温におけるＡＣ破壊強度，インパルス破壊強度を向
上させ、異物からのトリー発生を減少させることがで
き、電力ケーブルの信頼性を大幅に向上させることがで
きる。本発明の電力ケーブルおよびその接続部は、特に
高電圧用として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の適用時に用いる装置例を示す概略
図である。

【図２】本発明に係る電力ケーブルの構成を示す断面図
である。

【図３】本発明に係る電力ケーブルの接続部の構成を示
す部分断面図である。

【符号の説明】

１ ホッパ ２ 押出機 ３ タンク ３ａ 撹拌機 ３ｂ ヒータ ４ ポンプ ５ 押出機（内部半導電層用） ６ 押出機（外部半導電層用） ７ クロスヘッド ８ 導体 ９ 電力ケーブル １０ 電力ケーブル １１ 導体 １２ 内部半導電層 １３ 絶縁体層 １４ 外部半導電層 ２０ 電力ケーブル ２１ 導体 ２２ 内部半導電層 ２３ 絶縁体層 ２４ 外部半導電層 ３０ 電力ケーブルの接続部 ３２ 内部半導電層 ３３ 絶縁体層 ３４ 外部半導電層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｋ 5/01 ＫＥＨ 7242−4Ｊ Ｃ０８Ｌ 23/02 ＬＤＤ 7107−4Ｊ (72)発明者 佐久間 進 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体の外周に、内部半導電層，絶縁体
   層，必要に応じて外部半導電層をこの順序で形成したゴ
   ム・プラスチック絶縁電力ケーブルにおいて、前記各層
   の少なくとも１つの層が、オレフィン系樹脂１００重量
   部に対し、有機過酸化物0.５〜３重量部および２，４−
   ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン0.２〜1.５重量
   部を含有するオレフィン系樹脂組成物の架橋体から成る
   ことを特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブ
   ル。
2. 【請求項２】 前記２，４−ジフェニル−４−メチル−
   １−ペンテンの配合割合が、前記オレフィン系樹脂１０
   ０重量部に対し、0.５重量部を超えて1.０重量部未満で
   ある請求項１のゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル。
3. 【請求項３】 前記有機過酸化物が、ｍ−（ｔ−ブチル
   パーオキシイソプロピル）−イソプロピルベンゼンまた
   は／およびｐ−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）
   −イソプロピルベンゼンである請求項１または請求項２
   のゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル。
4. 【請求項４】 前記架橋体が、融点１０５℃以上、キシ
   レン抽出法による架橋度が８３％以上である請求項１の
   ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル。
5. 【請求項５】 押出機を用いて、導体上に、内部半導電
   層用オレフィン系樹脂組成物、絶縁体層用オレフィン系
   樹脂組成物、必要に応じて外部半導電層用オレフィン系
   樹脂組成物をこの順序で押出被覆したのち架橋処理を施
   して内部半導電層，絶縁体層、必要に応じて外部半導電
   層を形成するゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの製
   造方法において、前記各樹脂組成物の少なくとも１つを
   押出被覆する際に、予め、有機過酸化物と抗酸化剤の少
   なくとも１種の全部または一部を２，４−ジフェニル−
   ４−メチル−１−ペンテンに溶解して液状組成物を調製
   し、前記液状組成物を前記押出機に直接注入することを
   特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの製造
   方法。
6. 【請求項６】 ２つのゴム・プラスチック絶縁電力ケー
   ブルの導体接合部および導体接合部近傍の外周に、内部
   半導電層，絶縁体層，必要に応じて外部半導電層をこの
   順序で形成したゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの
   接続部において、前記各層の少なくとも１つの層が、オ
   レフィン系樹脂１００重量部に対し、有機過酸化物0.５
   〜３重量部および２，４−ジフェニル−４−メチル−１
   −ペンテン0.２〜1.５重量部を含有するオレフィン系樹
   脂組成物の架橋体から成ることを特徴とするゴム・プラ
   スチック絶縁電力ケーブル接続部。
7. 【請求項７】 前記２，４−ジフェニル−４−メチル−
   １−ペンテンの配合割合が、前記オレフィン系樹脂１０
   ０重量部に対し、0.５重量部を超えて1.０重量部未満で
   ある請求項６のゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル接
   続部。
8. 【請求項８】 前記有機過酸化物が、ｍ−（ｔ−ブチル
   パーオキシイソプロピル）−イソプロピルベンゼンまた
   は／およびｐ−（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）
   −イソプロピルベンゼンである請求項６または請求項７
   のゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル接続部。
9. 【請求項９】 前記架橋体が、融点１０５℃以上、キシ
   レン抽出法による架橋度が８３％以上である請求項６の
   ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの接続部。
10. 【請求項１０】 押出機を用いて、導体接合部および導
    体接合部近傍に、内部半導電層用オレフィン系樹脂組成
    物、絶縁体層用オレフィン系樹脂組成物、必要に応じて
    外部半導電層用オレフィン系樹脂組成物をこの順序で押
    出被覆したのち架橋処理を施して内部半導電層，絶縁体
    層、必要に応じて外部半導電層を形成するゴム・プラス
    チック絶縁電力ケーブルの接続部の製造方法において、
    前記各樹脂組成物の少なくとも１つを押出被覆する際
    に、予め、有機過酸化物と抗酸化剤の少なくとも１種の
    全部または一部を２，４−ジフェニル−４−メチル−１
    −ペンテンに溶解して液状組成物を調製し、前記液状組
    成物を直接前記押出機に注入することを特徴とするゴム
    ・プラスチック絶縁電力ケーブル接続部の製造方法。