JPS6356651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高電圧用の架橋ポリエチレン
（XLPE）絶縁ケーブルなどの製造方法に関する
ものである。 一般に、高電圧用架橋ポリエチレン絶縁ケーブ
ルにおいては、耐電圧性能を向上させるため、押
出などの半導電層を設けることが普通に行われて
いるが、高温時の変形防止や脆化温度の低減など
の目的で、半導電層をも架橋させることが望まし
いとされている。 このような観点に立つて行なわれた従来の架橋
半導電層を有するケーブルの製造方法としては、
(イ)半導電性混和物に架橋剤（例えばDCP）を相
当量添加するか、(ロ)あるいは半導電性混和物に架
橋助剤（例えばトリアリルイイソシアヌレート）
を添加するか、(ハ)さらには絶縁体中に配合させた
架橋剤を半導電層に移行させる方法などが提案さ
れている。 しかしながら、前記(イ)の架橋剤添加の方法では
半導電性混和物に架橋剤を混練する工程からケー
ブルに押出被覆する工程までの間に、架橋剤が架
橋反応を起こさない温度以下に保つて作業する必
要があるが、半導電性混和物は一般に溶融粘度が
高く、混練、押出工程での発熱が大きいため、安
定して作業することが甚だ困難で、特に長尺なケ
ーブルを連続してかつ安定して製造することは非
常に難しかつた。また前記(ロ)の架橋助剤添加の方
法では混練時に混和物が高温になると、溶融粘度
が次第に上昇するため、混和物の溶融粘度がバラ
つき、押出工程で支障をきたす虞れがあつた。こ
のため、混練作業のうち、混和物が高温になり易
いカーボン混練と、架橋助剤混練を別工程とする
必要が生じ、加工費が上昇する上に、コンタミネ
ーシヨンの面からも不利になるなどの問題があつ
た。さらに前記(ハ)の架橋剤移行の方法では、十分
な架橋度を得ることができなかつた。 本発明は、上述したような実情に鑑みて発明さ
れたもので、その目的とするところは、半導電層
の半導電性混和物として、特定の配合組成をとる
ことにより、容易に混練、押出加工ができ、かつ
架橋させた押出などの半導電層を有する架橋ポリ
エチレン絶縁ケーブルなどのケーブルを提供する
ことにある。 かゝる本発明の特徴は、導体の絶縁体組成物に
架橋剤を添加して架橋絶縁体を形成するケーブル
において、当該ケーブルの内部および／または外
部の半導電層に、ポリオレフイン100重量部に対
し、導電性カーボン10〜100重量部、架橋助剤
0.05〜５重量部、フエノール系老化防止剤0.01〜
１重量部を配合してなる半導電性混和物を用い、
前記ケーブルの架橋時、絶縁体組成物からの架橋
剤の移行により、前記半導電層の半導電性混和物
を架橋させるケーブルの製造方法にある。 本ケーブルにおいて、絶縁体組成物のベース樹
脂としては、主としてポリエチレンを用い、その
架橋剤としては、有機過酸化物架橋剤である
DCPなどを用いる。そして、その際の架橋剤の
配合部数としては、絶縁体のベース樹脂100重量
部に対して、２重量部程度が好ましい。 また、上記半導電性混和物において使用される
ポリオレフインとしては、ポリエチレン、エチレ
ン−プロピレン共重合体（EPM）、エチレン−プ
ロピレン−ジエン三元共重合体（EPDM）、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、エチレン−
エチルアクリレート（EEA）、エチレン−α−オ
レフイン共重合体（例えば商品名、タフマー、エ
ラストマー〆−75）およびこれらの混合物を挙げ
ることができる。また導電性カーボンの配合部数
は、10重量部未満であると導電性が殆ど得られ
ず、逆に100重量部を越えても導電性能は特に向
上せず、経済性が悪くなるのみであつた。すなわ
ち、目的とする導電率と経済性の観点から前記範
囲内で任意に定めればよい。また架橋助剤として
は、有機過酸化物架橋の助剤として用いられるも
ので、マレイミド系化合物、例えばＮ，N′−ｍ
−フエニレンビスマレイミド、マレイミドなど、
オキシム化合物として、Ｐ−キノンジオキシム、
Ｐ，P′ジベンゾイルキノンジオキシム、アリール
メタアクリレート、ビニールベンゼンなどがあ
る。その他には、トリアリルシアヌレート、トリ
アリルイソシアヌレートなどが使用でき、その配
合部数は、0.05重量部未満であると目的とする架
橋度が得られず、逆に５重量部を越えても架橋度
が特に上がらず、経済性が悪くなるのみであつ
た。 フエノール系老化防止剤としては、４，4′−チ
オビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフエノー
ル）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフエ
ノールなどが使用できる。そして、その配合重量
部数は、0.01重量部未満であると配合効果が殆ど
なく、逆に１重量部を越えると所謂ブルームし、
ケーブル表面に浸出してくる虞れがあつた。 以上のような組成からなるものを用いて、本発
明に係るケーブルを製造するには、次のようにし
て行う。 先ず、半導電性混和物にあつては、上記配合の
ものをバンバリーミキサーにて混練し、オプンロ
ールにてミートとし、カツターで切断して、所望
のペレツトとしておく。 そして、ケーブル製造の際、例えば断面積50mm²
の撚線銅導体上に、ペレツト混和物を１mm厚さで
内部半導電層として押出被覆し、さらに３mm厚さ
のDCP含有ポリエチレンを絶縁体として押出被
覆し、最後に、またペレツト混和物を１mm厚さで
外部半導電層として押出被覆し、この後、窒素雰
囲気下200℃にて架橋させ、6KV級の架橋ポリエ
チレン絶縁ケーブルを得た。尚、３層を同時押出
することも可能である。 このケーブル製造にあたつて、内外の各半導電
層の混和物には、架橋助剤と共にフエノール系老
化防止剤が混合されているため、作業中に粘度が
上昇する等の問題はなかつた。そして、架橋の際
には、絶縁体組成物に添加されたDCPにより、、
絶縁体組成物自体が架橋させると同時に、DCP
の各半導電層混和物側への移行と、当該半導電層
混和物中の架橋助剤との作用により、各半導電層
部分もスムーズに架橋された。 このような本ケーブルの製造方法において、半
導電性混和物の混練、押出加工が容易でかつ十分
な架橋度の半導電層を得ることができたのは、次
ぎの理由によるものと推論される。 ポリオレフイン、導電性カーボン、架橋助剤よ
りなる組成では、上述したように混練時に混和物
が高温になると、粘度が上昇し、混練が困難にな
り、また粘度のバラつきなどにより押出しがスム
ーズにいかず、もちろん架橋も十分進行しなくな
る。このように過酸化物などの架橋剤が配合され
ていない場合で、架橋助剤のみである場合は、一
般に架橋反応が起こらないはずであるが、混練工
程では、機械的な力または熱などによりポリマー
切断が起こり、ラジカルが生成され、この生成さ
れたラジカルを起因として架橋助剤が反応に関与
するようになるから粘度が上昇するのである。そ
こで、この組成の混和物に前記ヘエノール系の老
化防止剤を添加すると、老化防止剤が前記ラジカ
ルと反応し、架橋助剤の反応が抑制されることに
なる。この抑制効果により、粘度の上昇が抑えら
れ、スムーズな混練および押出加工が可能とな
り、またこのスムーズな混練および押出加工によ
り十分な架橋が得られるようになるのである。 次に、本発明の実施例について述べる。 以下の表は、本ケーブル製造に用いる半導電性
混和物の組成（実施例）と、比較例としてヘエノ
ール系老化防止剤を配合しないものを示すと同時
に、いずれも200℃、グラベンダプラストグラフ
により混練を行い、その粘度をローター回転トル
クで測定した結果を示すものである。

【表】 上の表から、本発明ケーブルの半導電性混和物
の場合、一定であることがわかる。これに対して
比較例においては混練するにつれて粘度が上昇す
ることがわかる。 以上の説明から明らかなように本発明のケーブ
ルの製造方法によれば、半導電層の混練、押出工
程において発熱がなく、また分別混練などする必
要がなく、安定した作業下で、容易に高電圧架橋
ポリエチレン絶縁ケーブルを得ることができる。
もちろん、長尺なケーブルの製造も可能で、かつ
加工費も安価で、しかも十分な架橋度を有するケ
ーブルを得ることができる。 尚、本発明のケーブルには、所謂ケーブルの他
に、ケーブルと同様の構成となるジヨインド部も
含まれるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体の絶縁体組成物に架橋剤を添加して架橋
   絶縁体を形成するケーブルにおいて、当該ケーブ
   ルの内部および／または外部の半導電層に、ポリ
   オレフイン100重量部に対し、導電性カーボン10
   〜100重量部、架橋助剤0.05〜５重量部、フエノ
   ール系老化防止剤0.01〜１重量部を配合してなる
   半導電性混和物を用い、前記ケーブルの架橋時、
   絶縁体組成物からの架橋剤の移行により、前記半
   導電層の半導電性混和物を架橋させることを特徴
   とするケーブルの製造方法。