JPS62168303A - 電力ケ−ブル用ラミネ−トテ−プ - 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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、ゴム又はプラスチック絶縁電力ケーブルに好
適に用いられる電力ケーブル用ラミネートテープに関す
るものであり、更に、詳しくは、ゴム又はプラスチック
絶縁電力ケ−プルにおいて、ケーブルコアの絶縁体層上
或いは外部半導電層上に密着一体力に積層する遮水層と
して用いられる電力ケーブル用ラミネートテープの改良
に関するものである。

（ｂ）従来の技術 ゴム又はプラスチック電力ケーブルにおけるケーブルコ
アの絶縁体層上或いは外部半導電層上に設ける遮水層と
して、金属箔の少なくとも片側に半導電性プラスチック
層を積層して成るラミネートテープを用いることが提案
されている（実公昭６０−２３８５４号公報）。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 このラミネートテープは、金属箔の少なくとも片面に、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、アイオノ
マー、エチレン−アクリル酸共重合体、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、インブレンゴム、アクリロニトリル−ブタノエンゴ
ム、スチレン−ブタジェンゴム、インブレンゴムなどか
ら選ばれた１種類のゴム又はプラスチックにカーボンブ
ラックを添加して成る半導電性プラスチック層を積層し
たものである。

しかしながら、この種のラミネートテープを遣水層とし
て使用した場合、金属箔と半導電性プラスチック層との
密着性が不充分で耐熱性、耐水性などが劣る欠点がある
。

即ち、このようなラミネートテープを遣水層として使用
した電力ケーブルにおいては、ケーブルの長期のヒート
サイクルにより、ラミネートテープに繰返し作用するス
トレスのために金属箔と半導電性プラスチック層に剥離
を生ずる場合がある。

この剥離は電力ケーブルの遮水性能を低下させたり、或
いは、保護シースより水が浸透した場合、金属箔と半導
電性プラスチック層の重ね合わせ部等より水や湿気が侵
入して金属箔と半導電性プラスチック層間に剥離を生じ
遣水性能を低下させ、この結果、電力ケーブルの電気特
性を低下させるなどの問題があっ七 又、金属箔に半導電性プラスチック層を形成するにあた
り、半導電性樹脂組成物を押出しフィルム化する際のメ
ルトインデックス等の物性やフィルムの巻き戻し性など
が悪く、生産性が悪くなるという欠点もあった。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、金属箔の片面或は両面に設ける半導電性プラス
チック層として、エチレン−エチルアクリレート共重合
体の酸変成物、低圧法低密度ポリエチレン　（Ｌ　−Ｌ
　ＤＰＥ）及びカーボンブラックから成る半導電性樹脂
組成物で形成することを見い出し、本発明を完成するに
至ったものである。

即ち、本発明は、ゴム又はプラスチック絶縁電力ケーブ
ルにおけるケーブルコアの絶縁体層上或いは外部半導電
層上に一体的に積層する遮水層であって、該遮水層を、
金属箔と当該金属箔の片面或いは両面に設けた半導電性
プラスチック層から成るラミネートテープで形成し、該
半導電性プラスチック層がエチレン−エチルアクリレー
ト共重合体の酸変成物、低圧法低密度ポリエチレン　（
Ｌ　−Ｌ　Ｄ　ＰＥ）及びカーボンブラックから成る半
導電性樹脂組成物で形成されていることを特徴とするも
のである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられるゴム又はプラスチックとしては、電
力ケーブル絶縁用のゴム又はプラスチックであれば特に
限定されるものではない。

そして、本発明の最も大きな特徴は、ゴム又はプラスチ
ック絶縁電力ケーブルにおけるケーブルコアの絶縁体層
上或いは外部半導電層上に一体的に積層する遮水８１を
、金属箔と当該金属箔の片面或いは両面；二設けた半導
電性プラスチック層から成るラミネートテープで形成し
、該半導電性プラスチック層は、エチレン−エチルアク
リレート共重合体酸変成物と低圧法低密度ポリエチレン
　（Ｌ　−Ｌ　Ｄ　ＰＥ）及び導電性カーボンブラック
から成る半導電性樹脂組成物で形成されている点にある
。

本発明に用いられる金属箔としては、金属製のものであ
れば特に限定されるものではないが、例え１１厚さ１０
〜１００μｍの鉛或は鉛合金、鉄、亜鉛、アルミニウム
、銅などが挙げられる。

そして、その金属箔の片側或は両面に設けられる半導電
性プラスチック層としては、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体の酸変成物と低圧法低密度ポリエチレン　
（Ｌ　−Ｌ　ＤＰＥ）の混合樹脂にカーボンを含有させ
た半導電性樹脂組成物で形成された層が挙げられる。

本発明に用いられるエチレン−エチルアクリレート共重
合体の酸変成物としては、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体に不飽和カルボン酸をグラフト重合させたも
のであれば特に限定されるものではない。

上記不飽和カルボン酸としては、例えば酢酸ビニル、ア
クリル酸、メタアクリル酸等の不飽和−塩基酸、マレイ
ン酸、無水マレイン酸、無水７マル酸、７マル酸、イタ
コン酸等の不飽和二塩基酸が挙げられ、これらは単独も
しくは２１１以上併用しうる。

そして、エチレン−エチルアクリレート共重合体の酸変
成物（Ａ）中の酸含有量としては、（Ａ）全体に対して
０．０５〜１２重量％、好ましくは０．５〜５重量％、
最も好ましくは０．２〜１重量％の範囲とするのが望ま
しい。

酸含有量が０．０５重量％未満のときには金属箔との接
着性が不充分となり、一方、酸含有量が１２重量％を超
えるとフィルム化する際の特性が悪化するから好ましく
ない２本発明において、酸含有量とはエチレン−エチル
アクリレート共重合体の酸変性物中の酸の含有量をいう
。

又、エチレン−エチルアクリレート共重合体中のエチル
アクリレートの含有量としては、１〜３０重量％の範囲
、特に３〜１５重量％の範囲とするのが好ましい。

又、本発明においては、フィルム化のための物性、耐熱
性及び耐水性を向上させるために、上記エチレン−エチ
ルアクリレート共重合体の酸変成物（Ａ）に低圧法低密
度ポリエチレン（Ｃ）が配合される。そして、この場合
、上記の（Ａ＞と（Ｃ）の配合割合は（Ａ）１００重景
部に対して（Ｃ）が５０〜１５０重量部とするのが望ま
しく、（Ｃ）の配合割合が、この範囲内でなければ、金
ａｍとの密着性、耐熱性、耐水性更にフィルム化する際
の緒特性やフィルムの巻き戻し性など、電力ケーブル用
ラミネートテープとして使用するに良好な特性が得られ
ない。

そして、本発明においては、上述の各成分の割合を変え
ることにより混合樹脂（Ａ　＋　Ｃ）のメルトインデッ
クスを適宜調整する。

この混Ｇ　１３（脂（Ａ　十Ｃ）のメルトインデックス
は、成形性、耐熱性、強度等を考慮して決定されるが、
この場合、通常０．０５〜３０ｇ／分、好ましくは０．
１〜１０ｇ／分とするのが望ましい。

又、本発明に用いられる低圧法低密度ポリエチレン（Ｌ
　−Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅ　）としては特に限定されるもので
はないが、エチレン−エチルアクリレート酸変性物と混
合したときにその接着性を低下させないと共に相溶性が
良く、しかも、耐熱性やフィルム加工性を向上させるも
のが最も望ましい。

そして、上記の（Ａ）と（Ｃ）の混合樹脂の市販品の例
としては、ＮＵＣ社！！ｆ！ＧＡ−００４８に等が挙げ
られる。

上記混合樹脂（Ａ　＋　Ｃ）には、その導電度を向上さ
せるため、カーボンブランク（Ｄ）が配合されるが、こ
の（Ｄ）の配合割合は、混合樹脂（Ａ＋Ｃ）１００重量
部に対して１０〜１００重量部の範囲とするのが望まし
い。（Ｄ）の配合割合が１０重量部未満であると所望の
導電度が得られず、一方１００重量部を超えると金属箔
との接着性が悪くなるから好ましくない。

この場合、用いられるカーボンブラックとしては特に限
定されるものではないが、商品名ケッチェンブラックＥ
Ｃ（アクゾ社製）は少量で高い導電度が得られると共に
、ヒートサイクルによる導電度の変化も少なく、良好な
半導電性プラスチック層を得ることができるから好まし
い。

このようにして得られた半導電性樹脂組成物をフィルム
化して金属箔と積層、接着させてラミネートテープを得
るが、半導電性樹脂組成物は、押出ラミネート法、Ｔグ
イ押出性成いはイン７レーシコン押出法等によってフィ
ルム化される。この場合のフィルムの厚さとしては１０
〜３００μｍの範囲とするのが好ましく、特に２５〜２
００μｍが望ましい。

そして、本発明の好ましい実施態様としては、半導電性
プラスチック層が、金ＩＩＩ箔と接着する第１の半導電
性プラスチック層と該第１の半導電性プラスチック層上
に積層して成る第２の半導電性プラスチック層で構成さ
れ、該第１の半導電性プラスチック層をエチレンー二チ
ル７クリレート共重合体の酸変成物、低圧法低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）及１導電性カーボンブラック
から成る導電性６１脂組成物で形成し、第２の半導電性
プラスチック層はエチレン系重合体にカーボンブラック
を添加して成る半導電性プラスチック層より成ることを
特像とするものである。

即ち、第１の半導電性プラスチック層としては上記の半
導電性プラスチック層を用い、これによって金属箔との
接着性等の諸特性の向上を図る一方、＠２の半導電性プ
ラスチック層としてはエチレン系重合体にカーボンブラ
ックを配合したものを泪い、これによって半導電性プラ
スチック層を、２種の半導電性プラスチック層の複合体
とすることにより耐熱性、耐水性等の諸特性を一層向上
させたものである。

上記エチレン系重合体としては、特に限定されるもので
はないが、特にエチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオ
ノマー、更にこれらとエチレン−エチルアクリレート共
重合体との混合物を用いたものが、上記ｆｊＳ１の半導
電性プラスチック層との融着性が優れるから好ましい。

そして、第１の半導電性プラスチック層上にｆｊＳ２の
半導電性プラスチック層を形成する方法としては、イン
フレーシ３ン法、Ｔ−グイ押出法、押出し成形法、押出
しコーティング法等、公知の積層法、又は塗装法或はこ
れらを組み合わせた方法等、任意の方法を採用しうる。

この場合、上記の第１の半導電性プラスチック層と第２
の半導電性プラスチック層との好ましい厚さの比率はこ
の第１の層が全厚みの２〜９″’ＩＩＬＪの範囲となる
ようにするのが望ましい。

尚、本発明に用いる半導電性プラスチック層には、所望
により酸化防止層、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、無
機充填剤、界面活性剤、帯電防止剤、銅害防止剤、難燃
剤、発泡剤、顔料等の着色側、可塑剤等を添加混合して
もよいのである。

（ｅ）作用 本発明の電力ケーブル用ラミネートテープにおいて、金
属箔と半導電性プラスチック層との接着性が良好である
理由は明確ではないが、エチレン−エチルアクリレ−）
共重合（Ｅの酸変成物とすることにより、当該共重合体
にカルボキシル基が導入され、この結果、このカルボキ
シル基と金属箔の表面との間に水素結合が生じるためと
推考される。

又、エチレン−エチルアクリレート共重合体の酸変成物
に低圧法低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を混合し
、この低圧法低密度ポリエチレンがフィルム化する際の
成形性を向上させると共に、耐熱性や耐水性を向上させ
る作用を有するのである。

（「）実施例 （イ）本発明の電力ケーブル用ラミネートテープ、及び
これを用いた電力ケーブルの構造側本発明の電力ケーブ
ル用ラミネートテープの構造例を第１図、第２図及びｆ
ｍａ図に各々示し、又本発明の電力ケーブル用ラミネー
トテープを用いた電力ケーブルの構造例を１＠４図に示
す。

第１図〜第３図において、（１）はラミネートテープで
あって電力ケーブル用の遮水層として用いられるもので
あり、該ラミネートテープ（１）は、第１図又は第２図
に示すように、金属Ｍ（２）と、該金属Ｍ（２）の片面
或いは両面に設けられた半導電性プラスチック層（３）
で構成されている。

そして、この場合、上記半導電性プラスチック層（３）
は、第３図に示すように、金属箔（２）側の第１の半導
電性プラスチック層（３ａ）と該第１の層（３ａ）上の
第２の半導電性プラスチック層（３ｂ）で構成し、これ
によって、半導電性プラスチック層（３）の特性を一層
向上させてもよいのである。

なお、ｔＪｆＪ４図は、本発明の電力ケーブル用ラミネ
ートテープ（１）を用いて成る電力ケーブル（１０）で
あり、該電力ケーブル（１０）は、導体（１１）を中心
とし、これから外方に同心円状に順次、内部半導電層（
１２）、絶縁体層（１３）、外部半導電層（１４）、遮
水層　（ラミネートテープ）（１）、金属遮蔽層（１５
）及び外部保護シース（１６）が積層された構造を有す
る。

（ロ）実施例１〜３ 以下、本発明の実施例１〜３について述べるが、ラミネ
ートテープを構成する金属箔としては鉛合金又はアルミ
ニウムを用い、その厚さは両者共に５０μｌとした。

又、後述の実施例１及び実施例２の半導電性プラスチッ
ク層は、エチレン一二チルアクリレート（エチルアクリ
レート９重量％含有）の酸変性物（Ｒ含有量０．５重量
％）５０重量％と低圧法低密度ポリエチレン５０重景％
から成る混合樹脂８６重量部に、カーボンブラック　（
商品名　ケッチェンブチ２２８０１フ２１社！！り１４
重量部を配合して得た半導電性樹脂組成物（体積抵抗率
１０２Ωａｍ）をイン７レーシａン法により厚さが１０
０μｌとなるように成形したフィルムを用いた。

上記半導電性プラスチック層は実施例３における第１の
半導電性プラスチック層として用いた。

又、実施例３における第２の半導電性プラスチック層は
エチレン−酢酸ビニル共重合体く酢酸ビニルの含有ｆｉ
１９重量％）１００重量部に導電性カーボンプラ・ンク
（商品名　ケッチェンブラック；アクゾ社製）２０重量
部を配合して得た半導電性樹脂組成物（体積抵抗率１０
３ΩｃＩ１１）をイン７レーシコン法により厚さが１０
０μｍとなるように成形したフィルムを坩いた。

実施例１ 上記半導電性プラスチック層／鉛合金／上記半導電性プ
ラスチック層 実施例２ 上記半導電性プラスチック層／アルミニウム／上記半導
電性プラスチック層 実施例３ ｔｊＳｌの半導電性プラスチック層と第２の半導電性プ
ラスチック層の一体的積層体／鉛合金／第１の半導電性
プラスチック層と第２の半導電性プラスチック層の一体
力ｍ層体比較例１〜４ 比較例１ アイオノマーにカーボンブラック添加（電気化学社製；
商品名デンカブラック、カーボンブラックの含有量２８
重量％）の生導電性プラスチック層／鉛合金／アイオ／
マにカーボンブラックを添加（電気化学社製；商品名デ
ンカブラック、カーボンブランクの含有量２８重量％）
の半導電性プラスチック層比較例２ エチレン−エチルアクリレート共重合体（エチルアクリ
レートの含有量１８重量％）にカーボンブラック添加（
比較例１と同様）の半導電性プラスチツク１＠／鉛合金
／エチレン−エチルアクリレート共重合体（エチルアク
リレートの含有量１８重量％）にカーボンブラック添加
（比較例１と同様）の半導電性プラスチック層 比較例３ エチレン−アクリル酸共重合体（アクリル酸の含有量８
重量％）にカーボンブラックを添加（比較例１と同様）
の半導電性プラスチツク１／鉛合金／エチレン−アクリ
ル酸共重合体（アクリル酸の含有量８重量％）にカーボ
ンブラックを添加（比較例１と同様）の半導電性プラス
チック層 比較例４ エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量１９
重量％）にカーボンブラック添加（比較例１と同様）の
半導電性プラスチック層／鉛合金／エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（酢酸ビニル含有量１９重量％）にカーボン
ブラック添加（比較例１と同様）の半導電性プラスチッ
ク層 これらの各実施例と各比較例をこれを構成する金属箔と
半導電性プラスチック層との剥離強度、及びこれらを温
度６０℃の温水に４８時間浸漬した後の剥離強度の試験
結果を第１表に示す。

（以下余白） なお、第１表の試験方法について以下に述べる。

争　ＰＩｒｒ′の試験アン− 試料の作成は、金属箔と半導電性プラスチック層を温度
７０〜１２０℃の２枚の板の間に通して接着させ、その
ものより幅１０ｍｍ、長さ２００ＩＩＩＩ１１の試験片
を採取し、引張速度１００ｔｎＩＩ／分、剥離角度１８
０度で万能引張試験機などを用いて剥離強度を求める。

又、温水浸漬後の試験については、上述の試験片を温度
６０℃の温水中に４８時間投入し、取り出して上述と同
様に剥離強度を求めた。

テープ　ねＡわせＩＩ　　　ｉ験方ｔ テープ２枚を重ね合わせ、温度１４０℃のプレスにて５
　ｋｇ／　ｃｍ２の圧力で１分間加圧して形成した各実
施例又は各比較例の試料を試料幅１０ＩＩＩＩ１１に切
断し、剥離角度１８０度で引張強度１００＋ｎｍ／分に
て万能引張試験機にて剥離強度を求めた。

ケーブルコアとの剥　強　試験方法 ケーブルコアの外部半導電層を想定して、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体にカーボンブラックを添加し
て形成した板状の被着体上に各実施例又は各比較例を重
ね、温度１４０℃で１分間５ｋｇ／ｃａ＋２加熱圧着し
たものを、試料幅１０ａｏ＋＋どなるように切断し、こ
の各試料を剥離角度１８０度、引張速度１００ＩＩＩＩ
＠／分で万能引張試験機ＷＪ、８！にて剥離強度を求め
た。

第１表より、各実施例のものは金属箔との剥離強度が極
めて高く、比較例に対して約２倍以上ある。

又、実施例のものは、温水浸漬後も剥離強度の変化は見
られないが、比較例では大きく低下が見られる。このよ
うな点からも明らかであるように、本発明の電力ケーブ
ル用ラミネートテープは、金属箔と十分に且つ安定した
接着性を示し、しかも耐熱性、耐水性が至極優れること
が認められる。

（ｇ）発明の効果 本発明の電力ケーブル用ラミネートテープは、上記構成
を有し、金属箔と半導電性プラスチ／り層との接着性が
者しく良く、又、耐、８性、耐水性などに優れており、
更には、この半導電性プラスチック層はケーブルコアの
絶縁体、又は外部半導′７Ｊ１層と接着或いは密着一体
化が得られやすいことより、遮水層としての電力ケーブ
ル用ラミネートテープの信頼性を茗しく向上させる効果
を有する。

又、この上うな遮水層としてのラミネートテープの信頼
性は、長期使用での電力ケーブルにがかるヒートサイク
ルや曲げなどいろいろなストレスに対して着しい耐久力
があり、この結果、電力ケーブルの信頼性を向」ニさせ
る等の効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

ｆ５１図〜第３図はそれぞれ本発明の電力ケーブル用ラ
ミネートテープの実施例を示す断面図、第４図は本発明
の電力ケーブル用ラミネートテープを遮水層として用い
た電力ケーブルの断面図である。 （１）・・・電力ケーブル用ラミネートテープ、（２）
・・・金Ｉｉｌ箔、（３）・・・半導電性プラスチック
層、（３ａ）・・・第１の半導電性プラスチン、り層、
（３ｂ）・・・第２の半導電性プラスチック層、（１０
）・・・電力ケーブル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴム又はプラスチック絶縁電力ケーブルにおける
   ケーブルコアの絶縁体層上或いは外部半導電層上に一体
   的に積層する遮水層であって、該遮水層を、金属箔と当
   該金属箔の片面或いは両面に設けた半導電性プラスチッ
   ク層から成るラミネートテープで形成し、該半導電性プ
   ラスチック層がエチレン−エチルアクリレート共重合体
   の酸変成物、低圧法低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ
   ）及びカーボンブラックから成る半導電性樹脂組成物で
   形成されていることを特徴とする電力ケーブル用ラミネ
   ートテープ。
2. （２）半導電性プラスチック層が、金属箔と接着する第
   １の半導電性プラスチック層と該第１の半導電性プラス
   チック層上に積層されて成る第２の半導電性プラスチッ
   ク層で構成され、上記第１の半導電性プラスチック層が
   エチレン−エチルアクリレート共重合体の酸変成物、低
   圧法低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）及びカーボン
   ブラックから成る導電性樹脂組成物で形成され、又、第
   ２の半導電性プラスチック層がエチレン系重合体にカー
   ボンブラックを添加して成る半導電性樹脂組成物で形成
   されている特許請求の範囲第１項記載の電力ケーブル用
   ラミネートテープ。
3. （３）エチレン系重合体がエチレン−酢酸ビニル共重合
   体、アイオノマー或いはこれらとエチレン−エチルアク
   リレート共重合体の混合物である特許請求の範囲第２項
   記載の電力ケーブル用ラミネートテープ。