JPH1031919A

JPH1031919A - 高圧ｃｖケーブルの製造方法

Info

Publication number: JPH1031919A
Application number: JP18513196A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sugiyama; 真一杉山; Makoto Masuda; 誠増田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】外部半導電層の押出成形時のスコーチ発生の問
題の解消と、高温特性と機械的特性の低下防止とを共に
図りながら、ケーブルの敷設施工時に絶縁層から外部半
導電層を剥離する作業が容易な、改良された高圧ＣＶケ
ーブルの製造方法を提供する。【解決手段】線状の金属導体の周りに、内部半導電層用
樹脂組成物と熱活性化架橋剤を含む絶縁層用ポリエチレ
ン樹脂組成物と熱活性化架橋剤を含まない外部半導電層
用樹脂組成物とを積層被覆したのち、加熱処理と電子線
照射処理とを順次又は同時に実施して各樹脂組成物層を
架橋させることにより線心を得、これを用いて高圧ＣＶ
ケーブルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高圧ＣＶケーブルの
製造方法に関し、特に敷設施工時などにおける接続や端
末処理の作業性が改善された、ポリオレフィン系樹脂絶
縁被覆を有する高圧ＣＶケーブルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から高圧ＣＶケーブルは、絶縁特性
及び耐熱特性が良好な架橋ポリエチレン被覆を設けた線
心を用い、金属テープなどの外部遮蔽層を設けたのち、
更に必要に応じて所望の数の線心を収束して保護被覆な
どを設けたもの、或いは保護被覆などを設けた線心を更
に収束したものが多く使用されている。このような高圧
ＣＶケーブルでは、導体表面上での電界集中の緩和や導
体と絶縁層の間及び絶縁層と外部遮蔽層の間の部分放電
の防止のために、絶縁層の内側と外側とに半導電層を設
けるのが普通である。そして、半導電層としては、繊維
テープに半導電性ゴムなどをコーテイングした半導電性
布テープなどが用いられることもあるが、半導電性樹脂
組成物を押出成形した半導電層を用いるのが主流となっ
ている。また、このような高圧ＣＶケーブルを製造する
に当たって、かつては内部半導電層と絶縁層と外部半導
電層とを順次に積層して形成されていたが、生産効率や
品質管理などの観点から、最近では３層同時押出方式に
よって製造されるのが一般的となっている。

【０００３】ところで、高圧ＣＶケーブルは高い信頼性
が要求されているため、絶縁層と半導電層との間は空隙
などの欠陥が生じないように密着していることが必要で
ある。しかしその一方で、高圧ＣＶケーブルの敷設施工
時に接続や端末処理を行う際には、高圧ＣＶケーブル端
末部の外部半導電層を治具や機械により強制的に取り除
くことが必要とされる。そのため現在の６６ｋＶ以上の
高圧ＣＶケーブルでは、ボンドタイプと呼ばれる接着性
が高く、容易に取り除くことのできない外部半導電層が
使用されているが、６．６〜３３ｋＶ程度の中、高圧用
の高圧ＣＶケーブルの外部半導電層については、剥離用
工具やペンチ等の簡単な工具を用いて絶縁層から比較的
容易に剥離できる、フリーストリッピングタイプと呼ば
れる易剥離型の外部半導電層が使用されており、剥離性
を向上させるための種々の工夫がなされている。

【０００４】例えば、高圧ＣＶケーブルの外部半導電層
の剥離性を向上させるために、溶解度パラメータが、絶
縁層形成用のポリエチレン樹脂と大きく異なっている樹
脂材料を基材とした樹脂組成物によって、高圧ＣＶケー
ブルの外部半導電層を形成する方法や、外部半導電層の
架橋度を低く設定して絶縁層との化学的結合を抑える方
法、或いは外部半導電層中のカーボンブラック、炭酸カ
ルシウム等の粉末添加剤の配合量を増やす方法が提案さ
れ、実際にも使用されている。

【０００５】しかし、このような樹脂組成物の組成の調
整による剥離性向上方法は、樹脂組成物の製造操作を複
雑にするばかりでなく、樹脂組成物の高温特性や機械的
特性を低下させる恐れがあり、更に押出加工性が低下す
る、スコーチが発生し易くなる、などの問題もあるの
で、必ずしも満足できるものではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、外部
半導電層の押出成形時のスコーチ発生の問題の解消と、
高温特性と機械的特性の低下防止とを共に図りながら、
ケーブルの敷設施工時に絶縁層から外部半導電層を剥離
する作業が容易な、改良された高圧ＣＶケーブルの製造
方法を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
線状の金属導体の周りに、内部半導電層用樹脂組成物と
熱活性化架橋剤を含む絶縁層用ポリエチレン樹脂組成物
と熱活性化架橋剤を含まない外部半導電層用樹脂組成物
とを積層被覆したのち、加熱処理と電子線照射処理とを
順次又は同時に実施して各樹脂組成物層を架橋させるこ
とを特徴とする高圧ＣＶケーブルの製造方法によって、
達成することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の高圧ＣＶケーブルの製造
方法において、金属導体の周りに被覆される内部半導電
層を形成するための樹脂組成物としては、機械的特性や
フィラーの受容性などの観点から、例えばポリエチレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オ
レフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アクリル酸エステル共重合体などのポリオレフ
ィン系樹脂を基材とした組成物が、好ましく用いられ
る。

【０００９】そしてかかる樹脂組成物には、上記のよう
なポリオレフィン系樹脂基材１００重量部に対して、例
えばアセチレンブラック、ファーネスブラック等の導電
性カーボンブラックなどの導電性付与材を１０〜１００
重量部の範囲で添加し、体積固有抵抗値を１０⁵Ω-cm
以下とするほか、更に必要に応じて、例えばジクミルパ
ーオキシド等の有機過酸化物などの熱活性化架橋剤を
０．１〜５重量部の範囲で添加して、架橋により耐熱性
や機械的特性を高めるようにすることもできる。かかる
半導電性樹脂組成物には、必要に応じて充填材、加工助
剤、酸化防止剤、架橋促進剤などを添加することができ
る。

【００１０】また、絶縁層として用いられる樹脂組成物
は、通常、ポリエチレン樹脂を基材として用いたもので
あり、例えばジクミルパーオキシド等の有機過酸化物な
どの熱活性化架橋剤を、樹脂基材１００重量部に対して
０．１〜５重量部の範囲で添加したもので、架橋により
耐熱性や機械的特性を高めるようにしてある。かかる樹
脂組成物には、電気的特性や機械的特性を損なわない限
り、必要に応じて加工助剤、酸化防止剤、架橋促進剤な
どを添加することができる。

【００１１】更に、絶縁層の外側に設けられる外部半導
電層用の樹脂組成物は、前記の内部半導電層用の樹脂組
成物と同様に、ポリオレフィン系樹脂基材１００重量部
に対して、例えばアセチレンブラック、ファーネスブラ
ック等の導電性カーボンブラックなどの導電性付与材を
１０〜１００重量部の範囲で添加し、体積固有抵抗値を
１０⁵Ω-cm 以下としたものである。しかし内部半導電
層用樹脂組成物とは異なって、熱活性化架橋剤を含んで
いない。しかし熱活性化架橋剤の代わりに、例えばジア
リルフタレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、エチレンジアミ
ンメタクリレート等の電子線活性型架橋用化合物を添加
して、電子線照射時の架橋効率を高めるようにしてもよ
い。

【００１２】本発明の高圧ＣＶケーブルの製造方法にお
いては、内部半導電層用の樹脂組成物と絶縁層用ポリエ
チレン樹脂組成物と外部半導電層用の樹脂組成物とを、
押出被覆装置のクロスヘッド部にそれぞれ供給して、金
属導体に対して内部半導電層、絶縁層、外部半導電層の
各層を押出被覆することにより、３層構造となった被覆
層を有するケーブル体を引き出す。次にこのケーブル体
を加熱架橋装置に導いて熱処理により絶縁層を熱架橋さ
せるが、この際に外部半導電層には熱活性化架橋剤が添
加されていないので、外部半導電層は架橋されない。続
いてこのケーブル体を電子線照射装置に導いて、例えば
線量率０．５〜２Mrad/secの電子線を、例えば吸収線量
が０．０５〜０．５MGy の範囲となるように照射するこ
とにより、外部半導電層を架橋させる。

【００１３】上記のようにして本発明の高圧ＣＶケーブ
ルの線心が得られるが、加熱架橋装置と電子線照射装置
とは離れた位置に設けられていてもよく、またこれらの
２種の装置を一体に組み合わせて、熱架橋と電子線架橋
とを続けて実施するようにしてもよい。

【００１４】こうして得た線心は、図１に示した断面図
のように構成されている。即ち、１は導体、２は内部半
導電層、３は絶縁層、４は外部半導電層である。かかる
線心上に、遮蔽用金属テープや押え巻きテープ等を巻き
付けたうえ、所望に応じて単線で又は複数本を収束して
保護被覆を施すか、或いは保護被覆を施した線心を収束
することにより本発明の高圧ＣＶケーブルが得られる。

【００１５】

【実施例】絶縁層用樹脂組成物として架橋性ポリエチレ
ン樹脂組成物（日本ユニカー製、ＨＦＤＪ−４２０１）
を用い、内部半導電層用樹脂組成物として架橋性の半導
電性ポリオレフィン系樹脂組成物（日本ユニカー製、Ｎ
ＵＣＶ−９５６１）を用いた。また外部半導電層用樹脂
組成物としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三菱
化学製、ＬＶ−７８０、以下ＥＶＡという）を基材と
し、導電性付与材として導電性カーボンブラック（キャ
ボット製、バルカンＸＣ−７２）を、また熱活性化架橋
剤（ＣＡ）として前記のジクミルパーオキシドを、更に
酸化防止剤（ＡＯ）として４，４′−チオビス−（６−
ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）（川口化学工業
製、アンテージＲＣ）を用い、表１の配合に従って樹脂
組成物Ａ〜Ｃを作製した。

【００１６】

【表１】

【００１７】断面積６０mm²の銅導体に対して、内部半
導電層の厚さが１．０mm、絶縁層の厚さが３．０mm、樹
脂組成物Ａ、Ｂ又はＣを用いた外部半導電層の厚さが
０．７mmとなるように、同時押出成形法により被覆し
て、線心を成形した。そして、輻射加熱により絶縁層の
温度が２００〜２５０℃となるように調整した窒素雰囲
気の加熱架橋装置内を、２〜３分間で通過させて架橋処
理した。更に電子線の線量率と照射時間を変化させるこ
とにより照射条件を調整して、電子線の吸収線量を０〜
１．００MGy の範囲で変えて処理し、それぞれ６ｋＶ−
ＣＶケーブルの規格に沿った高圧ＣＶケーブル用の架橋
線心を得た。

【００１８】こうして得た架橋線心について、目視によ
って外部半導電層の表面状態を調べ、スコーチ発生の程
度を評価した。そしてスコーチの発生が認められないも
のを○、外観上の異常は認められないが押出加工性の変
化からスコーチ発生の不安があるものを△、スコーチの
発生が認められたものを×とした。

【００１９】次いで、ＡＥＩＣ規格に記載された方法に
従って、約４０cm長の線心について、外部半導電層に１
２．７mmの間隔を保って長さ方向に２本の切れ目を入
れ、切れ目に挟まれた外部半導電層を線心の端部から適
当な長さとなるように剥ぎ取り、その部分を引張試験機
のクランプに取り付けて、引張速度５００mm／分で試料
の長さ方向に対して垂直方向に引張って剥ぎ取り、その
剥離強度（kgf ）を測定した。その結果から、剥離強度
が１２．７mm当たり０．５〜４．０kgf の範囲内にある
ものを○、この範囲から外れたものを×と判定し、これ
らの結果を表２に示した。

【００２０】また、剥ぎ取った外部半導電層について、
ＪＩＳＣ３００５に記載された方法に従って１１０℃
の熱キシレン抽出を行い、耐熱性の目安としてゲル分率
（％）を測定した。ここで、ＪＩＳには耐熱性、即ち加
熱変形特性に関して半導電層についての規定はないが、
ＪＩＳＣ３６０６に規定されている高圧架橋ポリエチ
レンケーブル絶縁体に対する要求値において、１２０℃
で３４Ｎの荷重をかけたときの加熱変形率が４０％以下
であることを考慮すると、半導電層についても同様の特
性を保持することが望ましいと考えられる。そこで上記
の加熱変形率の４０％に対応するゲル分率を７０％と設
定し、ゲル分率が７０％以上であるものを○、それ未満
であるものを×と判定した。

【００２１】更に、同じくＪＩＳＣ３００５に記載さ
れた方法に従って引張伸び（％）を測定し、長期使用で
の熱劣化による伸びの低下も考慮して、伸びの初期値が
２００％以上のものを○、２００％未満のものを×と判
定し、これらの結果も表２に併せて示した。

【００２２】

【表２】

【００２３】これらの結果をみると、本発明の方法によ
って得られた高圧ＣＶケーブルの線心は、多層の樹脂組
成物を被覆して製造されたもので、充分な耐熱性を有す
るまで架橋が進行しているが、架橋に伴って外部半導電
層の剥離強度が高くなることがなく、適度な値を保持し
ており、更に外部半導電層の押出成形におけるスコーチ
発生の問題もないことが分かる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の高圧ＣＶケーブルの製造方法に
よれば、スコーチ発生によって外部半導電層の界面に突
起が出来るなど形状の不整による信頼性低下の問題がな
く、充分な耐熱性と機械的特性とを持ち、且つ外部半導
電層の剥離が容易で、ケーブルの端末処理作業を効率的
に行うことができる、改良された高圧ＣＶケーブルを製
造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧ＣＶケーブルの線心の断面図であ
る。

【符号の説明】

１導体２内部半導電層３絶縁層４外部半導電層

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年２月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【実施例】絶縁層用樹脂組成物として架橋性ポリエチレ
ン樹脂組成物（日本ユニカー製、ＨＦＤＪ−４２０１）
を用い、内部半導電層用樹脂組成物として架橋性の半導
電性ポリオレフィン系樹脂組成物（日本ユニカー製、Ｎ
ＵＣＶ−９５６１）を用いた。また外部半導電層用樹脂
組成物としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（三菱
化学製、ＬＶ−７８０、以下ＥＶＡという）を基材と
し、導電性付与材として導電性カーボンブラック（キャ
ボット製、バルカンＸＣ−７２、以下ＣＢという）を、
また熱活性化架橋剤（ＣＡ）として前記のジクミルパー
オキシドを、更に酸化防止剤（ＡＯ）として４，４′−
チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）
（川口化学工業製、アンテージＲＣ）を用い、表１の配
合に従って樹脂組成物Ａ〜Ｃを作製した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状の金属導体の周りに、内部半導電層
用樹脂組成物と熱活性化架橋剤を含む絶縁層用ポリエチ
レン樹脂組成物と熱活性化架橋剤を含まない外部半導電
層用樹脂組成物とを積層被覆したのち、加熱処理と電子
線照射処理とを順次又は同時に実施して各樹脂組成物の
層を架橋させることを特徴とする高圧ＣＶケーブルの製
造方法。