WO2024166320A1 - 樹脂組成物、電力ケーブルおよび電力ケーブルの製造方法 - Google Patents

樹脂組成物、電力ケーブルおよび電力ケーブルの製造方法 Download PDF

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less
power cable
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貴亮 小野田
智 山▲崎▼
孝則 山崎
英彰 境田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene

Definitions

  • the present disclosure relates to a resin composition, a power cable, and a method for producing a power cable.
  • the total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) is 0.0003% or more, and When the molecular weight distribution is measured, the proportion of components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more.
  • a resin composition is provided.
  • a conductor; an insulating layer formed from a resin composition and covering the conductor; Equipped with The resin composition comprises A base polymer (A) having propylene units; A modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid, The total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) contained in the resin composition is 0.0003% or more, and When the molecular weight distribution of the resin composition is measured, the proportion of components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more.
  • a power cable is provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view perpendicular to the axial direction of a power cable according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an extruder used in the power cable manufacturing method according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the shape of the screw flight.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the retention suppression member.
  • FIG. 5 is a flow chart illustrating a method for manufacturing a power cable according to one embodiment of the present disclosure.
  • polymer components containing propylene units such as polypropylene
  • polypropylene have been attracting attention as the resin component that constitutes the insulating layer.
  • Polypropylene can achieve high insulation even without cross-linking. In other words, it is possible to achieve both insulation and recyclability.
  • the purpose of this disclosure is to provide technology that can provide stable insulation in power cables.
  • insulating properties refer to the volume resistivity, DC breakdown field strength, and space charge characteristics of the insulating layer.
  • low molecular weight components may reduce insulation.
  • Low molecular weight components cause localized accumulation of space charges within the resin composition, and are thought to migrate within the resin composition, particularly in high temperature environments, causing further accumulation. Therefore, if the ratio of high molecular weight and low molecular weight components fluctuates, even if a modified polymer is added to the resin composition, it may become difficult to obtain the space charge trapping effect of the modified polymer. As a result, the insulating layer may not be able to consistently achieve high insulation.
  • the proportions of high and low molecular weight components are determined according to the type and addition ratio of polymer components and modified polymers, each of which has a specific molecular weight distribution. However, it has been confirmed that the proportions of each molecular weight component, which should be determined at the material selection stage, can fluctuate after extrusion.
  • the present inventors have studied a method for suppressing the thermal decomposition of the resin composition.
  • the thermal decomposition of the resin composition can be suppressed by extruding the resin composition while adjusting the inside of the extruder to an inert gas atmosphere.
  • the thermal decomposition is likely to be promoted. From this, it has been found that the thermal decomposition of the resin composition can be further suppressed by configuring the screw and extrusion port of the extruder so that the resin composition is less likely to be retained.
  • high insulation properties can be stably expressed by controlling the ratio of high molecular weight components having a molecular weight of 6 ⁇ 10 5 or more to 16% or more and the ratio of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less to less than 1.3% with respect to the base resin in the resin composition in the extruded resin composition.
  • a resin composition according to one embodiment of the present disclosure A base polymer (A) having propylene units; A modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid, The total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) is 0.0003% or more, and When the molecular weight distribution is measured, the proportion of components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more. It is a resin composition. According to this configuration, high insulation properties can be stably obtained.
  • a power cable includes: A conductor; an insulating layer formed from a resin composition and covering the conductor; Equipped with The resin composition comprises A base polymer (A) having propylene units; A modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid, The total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) contained in the resin composition is 0.0003% or more, and When the molecular weight distribution of the resin composition is measured, the proportion of components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more. It is a power cable. According to this configuration, a high withstand voltage can be achieved even in a high temperature environment, enabling stable DC power transmission.
  • the resin composition contains 90 parts by mass or more and 99 parts by mass or less of the base polymer (A) and 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the modified polymer (B) when the total content of the base polymer (A) and the modified polymer (B) is 100 parts by mass. According to this configuration, high insulation properties can be stably obtained.
  • the resin composition further contains a thermoplastic elastomer (C), and when the total content of the base polymer (A), the modified polymer (B), and the thermoplastic elastomer (C) is 100 parts by mass, the resin composition contains 55 parts by mass or more and 90 parts by mass or less of the base polymer (A), 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the modified polymer (B), and 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less of the thermoplastic elastomer (C). According to this configuration, it is possible to improve the flexibility of the insulating layer and to stably obtain high insulating properties.
  • thermoplastic elastomer (C) is a styrene-based elastomer containing a styrene unit. According to this configuration, higher insulation properties can be stably obtained in the insulating layer.
  • the modified polymer (B) has a number average molecular weight of 20,000 or more. According to this configuration, the amount of low molecular weight components contained in the resin composition can be reduced.
  • the base polymer (A) has a number average molecular weight of 80,000 or more. According to this configuration, it is possible to maintain a high proportion of high molecular weight components in the resin composition, while further reducing the proportion of low molecular weight components.
  • a method for producing a power cable includes: A method for producing a power cable comprising: a conductor; and an insulating layer formed from a resin composition and covering the conductor, A preparation step of preparing the resin composition; and forming an insulating layer by extruding the resin composition so as to cover the conductor, In the preparation step, a base polymer (A) having a propylene unit and a modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid are added to the resin composition so that the total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) is 0.0003% or more, and the mixture is heated and mixed in an inert gas atmosphere.
  • a method for manufacturing power cables According to this configuration, a power cable that stably exhibits high insulation properties can be manufactured.
  • the resin composition is prepared using an extruder including a cylindrical cylinder, a screw inserted from a first direction of the cylinder and arranged to be freely rotatable, a discharge section attached to a second direction of the cylinder and provided with a hole for discharging the resin composition, and an atmosphere adjustment section that adjusts the inside of the cylinder to an inert gas atmosphere. According to this configuration, high insulation properties can be obtained more stably.
  • the resin composition of the present embodiment can be used, for example, as a material for forming an insulating layer of a power cable, which will be described later.
  • the resin composition includes a base polymer (A) having a propylene unit, a modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid, and, if necessary, a thermoplastic elastomer (C) and other additives.
  • A base polymer having a propylene unit
  • B modified polymer having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid
  • C thermoplastic elastomer
  • the base polymer (A) is a resin material constituting the main component in the resin composition, and is a propylene-based resin having a propylene unit.
  • Examples of the base polymer (A) include a propylene homopolymer (hereinafter also referred to as homo PP) and a propylene random polymer (hereinafter also referred to as random PP).
  • the homopolymer contains a propylene unit, and the random polymer has a propylene unit and an ethylene unit.
  • the content of the ethylene unit in the random polymer may be, for example, 0.5% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the content of the ethylene unit 0.5% by mass or more, it is possible to suppress the growth of spherulites (the generation of coarse crystals) and maintain high insulation.
  • the content of the ethylene unit 15% by mass or less, it is possible to suppress the decrease in the melting point and stably realize the use in non-crosslinking or micro-crosslinking.
  • the base polymer (A) is random PP.
  • Homo PP has a higher amount of crystallinity than random PP and can obtain high insulation, but it can cause cracks in and between the crystals in the insulating layer, so the inherent insulation properties may not be obtained.
  • random PP contains ethylene units, so although it has a lower amount of crystallinity, it is less likely to cause cracks due to coarse crystallization in the insulating layer, and it can obtain higher insulation properties than homo PP.
  • the stereoregularity of the propylene-based resin may be isotactic, syndiotactic, or atactic. There are no particular limitations on the stereoregularity, but it is preferable that the stereoregularity is isotactic.
  • the stereoregularity is isotactic, the melting point decrease can be suppressed in the composition in which the base polymer (A) and the modified polymer (B) are mixed. As a result, it is possible to stably realize use in a non-crosslinked or slightly crosslinked state.
  • the number average molecular weight of the base polymer (A) is not particularly limited, but may be 80,000 or more, and may be from 80,000 to 300,000. With a base polymer (A) having such a number average molecular weight, the ratio of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less is small, and the ratio of high molecular weight components contained in the resin composition can be adjusted to be large and the ratio of low molecular weight components to be small.
  • the melt flow rate (MFR) of the base polymer (A) is preferably 0.1 g/10 min or more and 5.0 g/10 min or less, and may be 0.1 g/10 min or more and 2.0 g/10 min or less, from the viewpoint of compatibility with the modified polymer (B) and the thermoplastic elastomer (C), as described below.
  • MFR melt flow rate
  • the phase structure in the resin composition can be formed into a compatible structure or a sea-island structure, as described below.
  • the MFR here is a value measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg.
  • the modified polymer (B) is a resin having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid having a polar group. Since the modified polymer (B) has a propylene unit, it has excellent compatibility when mixed with the base polymer (A). In addition, the modified polymer (B) can introduce a polar group into the resin composition by mixing with the base polymer (A). The polar group can trap space charges in the insulating layer formed from the resin composition. In other words, the amount of space charge accumulation in the insulating layer can be reduced. As a result, the volume resistivity of the insulating layer can be improved, and high insulation can be stably ensured.
  • Modified polymer (B) is specifically unsaturated carboxylic acid-modified propylene (hereinafter simply referred to as modified PP) in which polypropylene is modified with an unsaturated carboxylic acid.
  • unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, cinnamic acid, itaconic acid, citraconic acid, and fumaric acid, as well as unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride.
  • maleic anhydride is preferable. This is because maleic anhydride has a large number of polar groups per molecular weight, so even a small amount can modify polypropylene.
  • the ratio (modification amount) of unsaturated carboxylic acid introduced to polypropylene is not particularly limited, but is, for example, 0.1% to 10%.
  • the modification amount of unsaturated carboxylic acid in polypropylene is set to 0.1% or more, it is easy to adjust the total content of unsaturated carboxylic acid in the resin composition to 0.0003% or more, and the accumulation of space charge can be suppressed.
  • the modification amount of unsaturated carboxylic acid to 10% or less in polypropylene, compatibility with the base polymer (A) can be improved.
  • the modification amount indicates the copolymerization ratio of unsaturated carboxylic acid in the modified polymer (B).
  • the number average molecular weight of the modified polymer (B) is not particularly limited, but may be 20,000 or more, and may be from 20,000 to 300,000.
  • the modified polymer (B) having such a number average molecular weight has a low ratio of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less, and the proportion of low molecular weight components contained in the resin composition can be kept low.
  • the MFR of the modified polymer (B) is preferably 0.1 g/10 min or more and 500 g/10 min or less from the viewpoint of compatibility with the base polymer (A), and may be 1 g/10 min or more and 300 g/10 min or less. By setting the MFR in this range, it becomes easier to form the phase structure described later in the resin composition.
  • the melting point of the modified polymer (B) is not particularly limited, but it is preferable that the melting point is 130°C or higher and 165°C or lower. A modified polymer (B) having such a melting point is likely to form a phase structure, which will be described later, when mixed with the base polymer (A).
  • the resin composition of the present embodiment may contain a thermoplastic elastomer (C) in addition to the base polymer (A) and modified polymer (B).
  • the thermoplastic elastomer (C) has low crystallinity compared to the base polymer (A) having a propylene unit, and can control the crystal growth of the base polymer (A) and impart flexibility to the resin composition and the insulating layer.
  • the thermoplastic elastomer (C) for example, known components such as amide-based, ester-based, olefin-based, styrene-based, urethane-based, PVC-based, and fluorine-based can be used.
  • styrene-based elastomers are preferable.
  • Styrene-based elastomers have styrene units and can trap electrons with aromatic rings to form a stable resonance structure, so that the insulating properties of the insulating layer can be further improved.
  • a phase structure described later can be easily formed, and the flexibility of the resin composition and the like can be further improved.
  • a styrene-based elastomer is a copolymer that contains, for example, styrene units as hard segments and at least one monomer unit selected from ethylene, propylene, butylene, and isoprene as soft segments.
  • styrene-based elastomers examples include styrene butadiene styrene block copolymer (SBS), hydrogenated styrene butadiene styrene block copolymer, styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEEPS), styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), styrene isoprene styrene copolymer (SIS), hydrogenated styrene isoprene styrene copolymer, hydrogenated styrene butadiene rubber, hydrogenated styrene isoprene rubber, styrene ethylene butylene olefin crystalline block copolymer, etc. Two or more of these may be used in combination.
  • SBS styrene butadiene styrene
  • hydrolyzed here means that hydrogen has been added to the double bonds.
  • hydrogenated styrene butadiene styrene block copolymer means a polymer in which hydrogen has been added to the double bonds of a styrene butadiene styrene block copolymer. No hydrogen has been added to the double bonds of the aromatic rings of styrene.
  • Hydrodrogenated styrene butadiene styrene block copolymer can be rephrased as styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS).
  • styrene-based elastomer it is preferable to use one that does not contain double bonds in the chemical structure excluding the benzene ring. If a material that has double bonds is used, the resin components may undergo thermal degradation during molding of the resin composition, which may reduce the properties of the resulting insulating layer. In this regard, materials that do not contain double bonds have high resistance to thermal degradation, and therefore the properties of the insulating layer can be maintained at a higher level.
  • the content of styrene units in the styrene-based elastomer is not particularly limited, but from the viewpoint of controlling the crystal growth of the base polymer (A) and softening the insulating layer, it is preferable that it is 5% by mass or more and 50% by mass or less. Furthermore, by ensuring that the content of styrene units is within the above range, a predetermined amount of monomer units, such as ethylene units, can be secured as soft segments, thereby improving the compatibility between the styrene-based elastomer and the base polymer (A). This allows the insulating properties of the insulating layer to be stably improved.
  • the number average molecular weight of the thermoplastic elastomer (C) is not particularly limited, but may be 20,000 or more, and may be from 20,000 to 300,000. According to the thermoplastic elastomer (C) having such a number average molecular weight, the ratio of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less is small, and the ratio of low molecular weight components contained in the resin composition can be kept low.
  • the MFR of the thermoplastic elastomer (C) is preferably 0.1 g/10 min or more and 5.0 g/10 min or less from the viewpoint of compatibility with the base polymer (A), and may be 0.1 g/10 min or more and 2.0 g/10 min or less. By setting the MFR in this range, it becomes easier to form the above-mentioned phase structure in the resin composition.
  • thermoplastic elastomer (C) does not have a melting point, or if it does, the melting point is preferably less than 165°C.
  • Thermoplastic elastomer (C) with such a melting point is easily compatible with base polymer (A) and easily forms the phase structure described below.
  • the resin composition may contain other additives as necessary, such as an inorganic filler, an antioxidant, a crosslinking agent, a lubricant, and a colorant.
  • the space charge trapping effect of the modified polymer (B) can be uniformly obtained in the resin composition, so high insulation properties can be stably obtained without adding inorganic fillers.
  • the resin composition does not contain inorganic fillers, but inorganic fillers may be added in trace amounts that do not cause clogging of the mesh.
  • the mesh When inorganic fillers are added, depending on the manufacturing conditions, including the particle size, surface treatment conditions, and content of the inorganic filler, the mesh may gradually become clogged during the extrusion process of the insulating layer due to aggregation of the inorganic filler. If the mesh becomes clogged, the resin pressure during the extrusion process may increase. This may result in the insulation properties of the insulating layer varying along the length of the cable, or the moldability of the insulating layer itself decreasing. Therefore, it is recommended that the content of the inorganic filler be set to a level that does not cause clogging of the mesh.
  • the content of the inorganic filler may be, for example, less than 1 part by mass when the total content of the resin components such as the base polymer (A), modified polymer (B), and thermoplastic elastomer (C) is taken as 100 parts by mass.
  • the lower limit of the content of the inorganic filler is not limited as long as the inorganic filler can be added.
  • inorganic fillers examples include magnesium oxide (MgO), silicon dioxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, carbon black, and mixtures of two or more of these.
  • Methods for forming magnesium oxide include, for example, a gas phase method in which magnesium vapor is brought into contact with oxygen, or a seawater method in which magnesium oxide is formed from seawater as a raw material.
  • the method for forming the inorganic filler in this embodiment may be either the gas phase method or the seawater method.
  • silicon dioxide examples include at least one of fumed silica, colloidal silica, precipitated silica, and deflagration silica. Among these, it is preferable that the silicon dioxide be fumed silica.
  • the mean volume diameter (MV) of the inorganic filler is not particularly limited, but may be, for example, 1 ⁇ m or less, 700 nm or less, or 100 nm or less.
  • the volume average particle size is measured using a dynamic light scattering particle size/particle size distribution measuring device.
  • the lower limit of the volume average particle size of the inorganic filler is not particularly limited. However, from the viewpoint of stably forming the inorganic filler, the volume average particle size of the inorganic filler may be, for example, 1 nm or more, or 5 nm or more.
  • the inorganic filler may be surface-treated with a silane coupling agent. This can improve the adhesion at the interface between the inorganic filler and the base polymer (A) or the like, and can improve the mechanical properties and insulating properties of the insulating layer 130.
  • the antioxidant known antioxidants such as phenol-based, sulfur-based, and amine-based antioxidants can be used. Since the molecular weight of the antioxidant is relatively low, it is easy to move when the resin composition is exposed to a high-temperature environment, which may cause localized accumulation of space charge. In this regard, from the viewpoint of suppressing the migration of the antioxidant, it is preferable that the antioxidant has a chemical structure with large steric hindrance. As an antioxidant having such a chemical structure, it is preferable that the antioxidant is a hindered phenol-based antioxidant, among phenol-based antioxidants. Furthermore, from the viewpoint of suppressing the migration of the antioxidant, it is preferable that the molecular weight of the antioxidant is large, specifically, 500 or more. There is no particular upper limit on the molecular weight.
  • Hindered phenol antioxidants include, for example, 2,2,6,6-tetra-t-butyl-4,4-dihydroxybiphenyl, N,N-(hexane-1,6-diyl)bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propanamide], 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], ethylenebis(oxyethylene)bis[3-(5-t-butyl-4-hydroxy-m-tolyl)propionate], pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5- di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol), 2,2-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), octadecyl 3-(3,5-di-t-butyl
  • the content of the antioxidant is not limited.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.1 part by mass or more and 1.0 part by mass or less when the total content of the resin components in the resin composition, in this case the base polymer (A) and the modified polymer (B), is taken as 100 parts by mass.
  • the resin composition is preferably not crosslinked, but may contain a crosslinking agent to cause crosslinking.
  • crosslinking it is preferable to perform crosslinking so that the gel fraction (degree of crosslinking) is low. Specifically, it is preferable to perform crosslinking to a degree that results in less than 300 ppm of crosslinking agent residue in the resin composition.
  • the residue is, for example, cumyl alcohol, ⁇ -methylstyrene, etc.
  • the resin composition may also contain a lubricant to improve the fluidity of the resin composition during the extrusion process of the insulating layer 130.
  • lubricants include fatty acid metal salts and fatty acid amides.
  • fatty acid metal salts include magnesium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, magnesium montanate, and the like.
  • fatty acid amides include oleic acid amide and stearic acid amide. Two or more of these may be used in combination.
  • an unsaturated carboxylic acid is introduced as a polar group derived from the modified polymer (B) into the resin composition.
  • the total content of the unsaturated carboxylic acid contained in the resin composition can be adjusted by the amount of modification of the unsaturated carboxylic acid in the modified polymer (B) and the content of the modified polymer (B). In this embodiment, the total content of the unsaturated carboxylic acid contained in the resin composition is 0.0003% or more, and may be 0.003% or more.
  • the upper limit of the total content is not particularly limited, and may be appropriately changed so that the ratio of the low molecular weight component in the resin composition satisfies a predetermined range.
  • the modified polymer (B) since the modified polymer (B) has a lower molecular weight than the base polymer (A), the content of the modified polymer (B) increases, and the total content of the unsaturated carboxylic acid increases, so that the ratio of the low molecular weight component increases. Therefore, the total content of the unsaturated carboxylic acid may be appropriately adjusted within a range in which the ratio of the low molecular weight component does not exceed a predetermined value.
  • the upper limit of the total content of the unsaturated carboxylic acid may be 0.5% or less, and may be 0.25% or less.
  • the total content of unsaturated carboxylic acid is a value calculated from the peak area derived from the polymer skeleton and the peak area derived from the unsaturated carboxylic acid based on the spectrum obtained by 1H-NMR measurement, as described in detail in the Examples.
  • the resin composition has a molecular weight distribution of a predetermined width derived from the base polymer (A) and modified polymer (B) contained in the resin composition.
  • the resin composition contains a thermoplastic elastomer (C)
  • the resin composition has a molecular weight distribution of a predetermined width derived from the base polymer (A), modified polymer (B), and thermoplastic elastomer (C).
  • the proportion of high molecular weight components having a molecular weight of 6 ⁇ 10 5 or more is 16% or more, and the proportion of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less is less than 1.3%.
  • the proportion of high molecular weight components may be 19% or more, or may be 20% or more.
  • the proportion of low molecular weight components may be 0.9% or less, or may be 0.8% or less.
  • the ratio of the high molecular weight component indicates the ratio of the high molecular weight component in the entire resin composition, and is the ratio of the area of the region with a molecular weight of 6 x 105 or more to the area of the entire molecular weight distribution in the molecular weight distribution.
  • the ratio of the low molecular weight component indicates the ratio of the low molecular weight component in the entire resin composition, and is the ratio of the area of the region with a molecular weight of 1 x 104 or less to the area of the entire molecular weight distribution in the molecular weight distribution.
  • the ratio of each molecular weight component can be adjusted by the content of the modified polymer (B) or thermoplastic elastomer (C) having a lower molecular weight than the base polymer (A) or by the number average molecular weight of these.
  • the lower limit of the ratio of the low molecular weight component is not particularly limited, but is, for example, 0.0001%.
  • the resin composition has a predetermined phase structure by mixing the base polymer (A) and the modified polymer (B), or these polymers and the thermoplastic elastomer (C). Specifically, in a two-component system including the base polymer (A) and the modified polymer (B), a structure in which they are compatible with each other, or a sea-island structure in which the modified polymer (B) is finely dispersed in the base polymer (A) is formed.
  • the modified polymer (B) is finely dispersed, and in the case of a sea-island structure, the diameter of the island phase formed by the modified polymer (B) is less than 0.5 ⁇ m.
  • the phase structure is a structure in which each component is compatible with each other.
  • the phase structure is a sea-island structure in which the thermoplastic elastomer (C) is finely dispersed in the phase structure of the above-mentioned two-component system.
  • compatible means that, for example, when the phase structure is observed under a transmission electron microscope, no phase separation is observed and each component is uniformly dispersed.
  • the MFR of each component contained in the resin composition is close and that the difference between these MFRs is small. Specifically, if the resin composition contains a base polymer (A) and a modified polymer (B), the difference between these MFRs should be 300 g/10 min or less. Furthermore, if the resin composition further contains a thermoplastic elastomer (C), it is preferable that the difference between the highest and lowest viscosities of each component should be 300 g/10 min or less. By combining components that result in such an MFR difference, each component can be finely dispersed during mixing.
  • the compounding ratio of the base polymer (A), modified polymer (B) and thermoplastic elastomer (C) in the resin composition is not particularly limited as long as the total content of unsaturated carboxylic acids in the resin composition is 0.0003% or more, and in the molecular weight distribution, the proportion of high molecular weight components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more, and the proportion of low molecular weight components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%.
  • the contents of each component may be adjusted depending on the modification amount of the unsaturated carboxylic acid in the modified polymer (B) used, or the number average molecular weight of the modified polymer (B) and the thermoplastic elastomer (C).
  • the content of the base polymer (A) is preferably 90 parts by mass or more and 99 parts by mass or less, and the content of the modified polymer (B) is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, when the total content of these is taken as 100 parts by mass.
  • the content of the base polymer (A) is preferably 55 parts by mass or more and 90 parts by mass or less
  • the content of the modified polymer (B) is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less
  • the content of the thermoplastic elastomer (C) is preferably 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less, when the total content of these is taken as 100 parts by mass.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction of the power cable according to this embodiment.
  • the power cable 10 of this embodiment is configured as a so-called solid insulated power cable.
  • the power cable 10 of this embodiment is configured to be laid, for example, on land (in a conduit), underwater, or at the bottom of the water.
  • the power cable 10 is used, for example, for direct current.
  • the conductor 110 is formed by twisting together a plurality of conductor core wires (conductive core wires) containing, for example, pure copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, or the like.
  • the internal semiconductive layer 120 is provided so as to cover the outer periphery of the conductor 110.
  • the internal semiconductive layer 120 has semiconductivity and is configured to suppress electric field concentration on the surface side of the conductor 110.
  • the internal semiconductive layer 120 contains, for example, at least one of an ethylene-based copolymer such as an ethylene-ethyl acrylate copolymer, an ethylene-methyl acrylate copolymer, an ethylene-butyl acrylate copolymer, and an ethylene-vinyl acetate copolymer, a thermoplastic elastomer, or the above-mentioned low crystalline resin, and conductive carbon black.
  • the insulating layer 130 is provided so as to cover the outer periphery of the internal semiconductive layer 120, and is formed from the above-mentioned resin composition.
  • the insulating layer 130 is formed by extruding the resin composition.
  • the outer semiconductive layer 140 is provided so as to cover the outer periphery of the insulating layer 130.
  • the outer semiconductive layer 140 has semiconductivity and is configured to suppress electric field concentration between the insulating layer 130 and the shielding layer 150.
  • the outer semiconductive layer 140 is configured of, for example, the same material as the inner semiconductive layer 120.
  • the shielding layer 150 is provided so as to cover the outer periphery of the outer semiconductive layer 140.
  • the shielding layer 150 is formed, for example, by winding a copper tape, or is formed as a wire shield in which a plurality of soft copper wires or the like are wound. Note that a tape made of a material such as a rubber-coated cloth may be wound on the inside or outside of the shielding layer 150.
  • the sheath 160 is provided so as to cover the outer periphery of the shielding layer 150.
  • the sheath 160 is made of, for example, polyvinyl chloride or polyethylene.
  • the power cable 10 of this embodiment is an underwater cable or a bottom cable, it may have a metal waterproof layer such as aluminum sheath or iron wire armor outside the shielding layer 150.
  • the power cable 10 of this embodiment may not have a water-proof layer outside the shielding layer 150, for example.
  • the power cable 10 of this embodiment may be configured with a non-completely water-proof structure.
  • the diameter of the conductor 110 is 5 mm or more and 60 mm or less
  • the thickness of the inner semiconductive layer 120 is 0.5 mm or more and 3 mm or less
  • the thickness of the insulating layer 130 is 3 mm or more and 35 mm or less
  • the thickness of the outer semiconductive layer 140 is 0.5 mm or more and 3 mm or less
  • the thickness of the shielding layer 150 is 0.1 mm or more and 5 mm or less
  • the thickness of the sheath 160 is 1 mm or more.
  • the DC voltage applied to the power cable 10 of this embodiment is, for example, 20 kV or more.
  • the resin composition contains at least the base polymer (A) and the modified polymer (B), and the total content of unsaturated carboxylic acids in the resin composition and the proportion of high molecular weight components and low molecular weight components in the molecular weight distribution satisfy predetermined requirements, making it possible to stably obtain high insulation properties in the insulating layer 130.
  • the insulating layer 130 of this embodiment satisfies the following insulating requirements, measured, for example, under high temperature and high electric field conditions. Note that the measurement is performed, for example, on a sheet taken from the center of the insulating layer 130 in the thickness direction. The thickness of the insulating layer 130 sheet at this time is, for example, 0.2 mm.
  • the amount of space charge accumulation measured for the insulating layer 130 under conditions of a temperature of 90°C and a DC electric field of 40 kV/mm may be, for example, 100% or less, or may be 25% or less.
  • the amount of space charge accumulation measured for the insulating layer 130 under conditions of a temperature of 90°C and a DC electric field of 80 kV/mm may be, for example, 100% or less, or may be 30% or less.
  • the spatial charge accumulation amount is obtained by the current integration charge method.
  • the current integration charge method charges are accumulated in a measuring capacitor connected in series with a sheet as a sample, and the charge amount, which is the integral value of the current, is evaluated. Specifically, at a temperature of 90°C, a direct current electric field of 40 kV/mm or 80 kV/mm is continuously applied to the sample, and the spatial charge accumulation amount is calculated by the following formula based on the charge amount Q300 after 300 seconds and the charge amount Q0 immediately after application (0 seconds).
  • Space charge accumulation amount (Q 300 /Q 0 -1) x 100
  • the volume resistivity of the sheet of insulating layer 130 measured under conditions of a temperature of 90° C. and a DC electric field of 40 kV/mm, or under conditions of a temperature of 90° C. and a DC electric field of 80 kV/mm may be, for example, 1.0 ⁇ 10 15 ⁇ cm or more, and may be 7.0 ⁇ 10 15 ⁇ cm or more.
  • the DC breakdown field strength of the sheet of insulating layer 130 measured under a temperature condition of 90°C may be, for example, 160 kV/mm or more, and may be 200 kV/mm or more.
  • Fig. 2 is a schematic configuration diagram of the extruder used in the power cable manufacturing method according to the embodiment of the present disclosure.
  • the extruder 200 is configured to include a cylindrical cylinder 210 to which the resin composition material is supplied, a hopper 220 for supplying the material into the cylinder 210, a screw 230 inserted from a first direction (left side in FIG. 2) of the cylinder 210 and arranged to be freely rotatable, a rotary drive mechanism 240 for rotating the screw 230, a discharge section 250 attached to the second direction (right side in FIG. 2) of the cylinder 210 and provided with a hole for discharging the resin composition, and an atmosphere adjustment section 260 for adjusting the inside of the cylinder 210 to an inert gas atmosphere.
  • the first direction is also referred to as the upstream side in the heating and mixing of the resin composition
  • the second direction is also referred to as the downstream side.
  • the cylindrical cylinder 210 has a space therein for containing and mixing the materials.
  • the various materials supplied to the internal space are mixed by the screw 230.
  • the screw 230 is inserted from the end of the cylinder 210 in the first direction and is disposed at the center of the axial direction of the cylinder 210.
  • the screw 230 is connected to the rotation drive mechanism 240 and is rotatably supported.
  • the screw 230 is rotated by the rotation drive mechanism 240 and configured to push out the various materials toward the discharge section 250 while mixing them.
  • the screw 230 may be a single-shaft or double-shaft screw. In FIG. 2, the two-shaft screws 230 are disposed in parallel in the direction toward the depth of the page, and one of the screws 230 is shown. Note that, for example, a known rotation motor can be used as the rotation drive mechanism 240.
  • the screw flight 232 is arranged in a spiral shape on the surface of the screw body 231.
  • the cross-sectional shape of the screw flight 232 is not particularly limited, but it is preferable that it is tapered as shown in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the shape of the screw flight, and is a cross-sectional view along the axial direction of the screw 230.
  • the right side is the tip direction of the screw 230 (the second direction of the cylinder 210)
  • the left side is the end direction of the screw 230 (the first direction of the cylinder 210).
  • the screw flight 232 has a rectangular shape as shown by the dashed line in FIG.
  • the resin composition is likely to remain on the end side of the screw flight 232, and the retained resin composition may be thermally decomposed. Therefore, from the viewpoint of suppressing the retention of the resin composition on the surface of the screw 230, it is preferable that the cross-sectional shape of the screw flight 232 has a tapered shape on the side on the end side as shown in FIG. 3. In other words, it is preferable that the angle between the side surface of the screw flight 232 on the first direction side and the surface of the screw body 231 is an obtuse angle. The angle is preferably, for example, 120° to 145°.
  • the discharge section 250 is disposed at the end of the cylinder 210 in the second direction.
  • the discharge section 250 has, for example, a plurality of holes penetrating in the thickness direction, and is configured to push out the resin composition prepared by mixing inside the cylinder 210 to the outside.
  • a breaker plate can be used as the discharge section 250.
  • a mesh or the like may be disposed between the cylinder 210 and the discharge section 250 for the purpose of removing foreign matter contained in the resin composition.
  • a retention suppression member 270 may be disposed at the end of the cylinder 210 in the second direction at a position where it contacts the discharge section.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the retention suppression member, and is a cross-sectional view of the end of the cylinder 210 in the second direction.
  • the retention suppression member 270 suppresses the resin composition from staying in the cylinder 210 and promotes extrusion from the discharge section 250.
  • the retention suppression member 270 has a plurality of tapered holes 271 that penetrate in the thickness direction and have a smaller diameter in the thickness direction.
  • the retention suppression member 270 is disposed so that the small diameter side of the tapered hole portion 271 communicates with the hole portion 251 of the discharge section 250.
  • the retention suppression member 270 can suppress the resin composition from staying at the edge of the hole portion 251 of the discharge section 250 or at the corner between the inner wall of the cylinder 210 and the discharge section 250.
  • the retention suppression member 270 may be made of the same material as the breaker plate, for example.
  • the cylinder 210 is connected to an atmosphere adjustment unit 260 that adjusts the interior of the cylinder 210 to an inert gas atmosphere.
  • the atmosphere adjustment unit 260 is configured to supply an inert gas to the interior of the cylinder 210. Air may be mixed into the interior of the cylinder 210 as the material is supplied from the hopper 220, but the atmosphere adjustment unit 260 can adjust the interior of the cylinder 210 to an inert gas atmosphere. This makes it possible to prevent the mixed materials and the resulting resin composition from being oxidized and thermally decomposed by air. In other words, it is possible to prevent an increase in the proportion of low molecular weight components in the resin composition while maintaining a high proportion of high molecular weight components.
  • the inert gas is not particularly limited, but examples include nitrogen gas and argon gas.
  • the extruder 200 may also include a heating section (not shown) for heating the inside of the cylinder 210.
  • a conventionally known heating section may be used.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing a power cable according to an embodiment of the present disclosure.
  • steps are abbreviated as "S”.
  • a base polymer (A) which is a propylene-based resin, a modified polymer (B) which is a modified polypropylene, and, if necessary, a thermoplastic elastomer (C) and other additives (such as antioxidants) are supplied to an extruder 200 shown in FIG. 2. Then, each material supplied from a hopper 220 is mixed while being heated inside a cylinder 210. At this time, the inside of the cylinder 210 is adjusted to an inert gas atmosphere by an atmosphere adjustment section 260. The resin composition obtained by heating and mixing is then extruded from a discharge section 250 and granulated. This results in a pellet-shaped resin composition which will constitute the insulating layer 130.
  • each component may be adjusted as appropriate depending on the amount of modification of the unsaturated carboxylic acid in the modified polymer (B) and the number average molecular weight of the thermoplastic elastomer (C). For example, when a base polymer (A) and a modified polymer (B) are used, 90 parts by mass to 99 parts by mass of the base polymer (A) and 1 part by mass to 10 parts by mass of the modified polymer (B) may be added.
  • thermoplastic elastomer (C) when a thermoplastic elastomer (C) is further used, 55 parts by mass to 90 parts by mass of the base polymer (A), 1 part by mass to 10 parts by mass of the modified polymer (B), and 10 parts by mass to 45 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C) may be added.
  • the components are heated, mixed, and extruded in an inert gas atmosphere, which makes it possible to suppress fluctuations in the ratio of high molecular weight and low molecular weight components that occur when the resin composition is heated.
  • a conductor 110 is prepared by twisting together a plurality of conductor core wires.
  • a three-layer co-extruder is used to simultaneously form the inner semiconductive layer 120, the insulating layer 130, and the outer semiconductive layer 140.
  • the composition for the internal semiconductive layer is fed into extruder A, which forms the internal semiconductive layer 120, of the three-layer simultaneous extruder.
  • the above-mentioned pellet-shaped resin composition is fed into extruder 200 shown in FIG. 2, which serves as extruder B, which forms the insulating layer 130.
  • the inside of the cylinder 210 of extruder 200 is adjusted to an inert gas atmosphere.
  • the set temperature of extruder B is set to a temperature that is, for example, 10°C to 80°C higher than the desired melting point. The set temperature may be adjusted appropriately based on the linear speed and extrusion pressure.
  • the composition for the external semiconductive layer which contains the same material as the resin composition for the internal semiconductive layer fed into extruder A, is fed into extruder C, which forms the external semiconductive layer 140.
  • extrusions from extruders A to C are guided to a common head, where the inner semiconductive layer 120, insulating layer 130, and outer semiconductive layer 140 are simultaneously extruded from the inside to the outside around the conductor 110. This forms the extrusion material that will become the cable core.
  • the extruded material is then cooled, for example with water.
  • the pellet-shaped resin composition is heated in an inert gas atmosphere while being mixed and then extruded, thereby suppressing fluctuations in the proportions of high and low molecular weight components caused by heating.
  • the pellet-shaped resin composition is heated in an inert gas atmosphere while being mixed and then extruded, thereby suppressing fluctuations in the proportions of high and low molecular weight components caused by heating.
  • a shielding layer 150 is formed on the outside of the outer semiconductive layer 140, for example by wrapping copper tape around it.
  • the resin composition of this embodiment contains a base polymer (A) having a propylene unit and a modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid, and the total content of the unsaturated carboxylic acid is 0.0003% or more.
  • the modified polymer (B) allows a polar unsaturated carboxylic acid to be introduced into the resin composition. By making the total content of the unsaturated carboxylic acid 0.0003% or more, the space charge can be trapped in the resin composition and its accumulation can be suppressed.
  • the proportion of low molecular weight components having a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of high molecular weight components having a molecular weight of 6 ⁇ 10 5 or more is 16% or more.
  • the proportion of high molecular weight components that contribute to insulation is increased, while the proportion of low molecular weight components that move in the resin composition and cause local accumulation of space charge is reduced.
  • Such a resin composition realizes high insulation and can stably exhibit the space charge trapping effect of the modified polymer (B) even in a high temperature environment, thereby suppressing local accumulation of space charge.
  • the insulating layer 130 by forming the insulating layer 130 from the above resin composition, high insulation can be stably obtained. Specifically, it is possible to make the insulating layer 130 have high voltage resistance even at high temperatures. In other words, the power cable 10 of this embodiment enables stable DC transmission.
  • the base polymer (A), the modified polymer (B), and, if necessary, the thermoplastic elastomer (C) are supplied to the cylinder 210 of the extruder 200 and heated and mixed in an inert gas atmosphere.
  • the components may decompose due to heating, which may lead to a decrease in molecular weight.
  • the prepared resin composition may remain inside the cylinder 210 and be heated for a long period of time, which may lead to a further decrease in molecular weight.
  • the resin composition may contain 90 to 99 parts by mass of base polymer (A) and 1 to 10 parts by mass of modified polymer (B) when the total content of base polymer (A) and modified polymer (B) is 100 parts by mass.
  • the proportion of low molecular weight components can be reduced while keeping the total content of unsaturated carboxylic acids within the above range, and the above-mentioned effect (a) can be obtained more reliably.
  • the resin composition further contains a thermoplastic elastomer (C), and preferably contains 55 parts by mass or more and 90 parts by mass or less of the base polymer (A), 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the modified polymer (B), and 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less of the thermoplastic elastomer (C) when the total content of the base polymer (A), the modified polymer (B), and the thermoplastic elastomer (C) is taken as 100 parts by mass.
  • the thermoplastic elastomer (C) can suppress excessive crystal growth of the base polymer (A) having propylene units, and can impart flexibility to the resin composition.
  • thermoplastic elastomer (C) by setting the content of each component within the above range, the effect of improving flexibility by the thermoplastic elastomer (C) can be obtained, while adjusting the total content of unsaturated carboxylic acids and the ratio of each molecular weight component to a predetermined range, and the above-mentioned effect (a) can be obtained more reliably.
  • thermoplastic elastomer (C) is preferably a styrene-based elastomer.
  • Styrene-based elastomers can trap electrons in the aromatic rings to form a stable resonance structure, thereby further improving the insulating properties of the resin composition.
  • the number average molecular weight of the modified polymer (B) is preferably 20,000 or more.
  • the number average molecular weight of the base polymer (A) is preferably 80,000 or more.
  • the phase structure of the resin composition in a two-component system containing the base polymer (A) and the modified polymer (B), may have a structure in which they are compatible with each other, or a sea-island structure in which the modified polymer (B) is finely dispersed in the base polymer (A).
  • the diameter of the island phase formed from the modified polymer (B) is preferably less than 0.5 ⁇ m.
  • the phase structure may have a sea-island structure in which the thermoplastic elastomer (C) is finely dispersed in the phase structure of the above-mentioned two-component system.
  • each component can be uniformly dispersed in the resin composition, and space charges can be trapped more uniformly in the resin composition. This makes it possible to obtain more stable insulation.
  • the resin composition may not contain an inorganic filler.
  • not containing an inorganic filler means that an inorganic filler is not intentionally added.
  • the content of the inorganic filler may be less than 1 part by mass per 100 parts by mass of the resin component. This can suppress clogging of the mesh when the resin composition is extruded. As a result, it is possible to suppress the insulation properties of the insulating layer 130 formed by extruding the resin composition from varying in the length direction. In addition, it is possible to suppress a decrease in the moldability of the insulating layer 130 itself. In other words, when a long power cable 10 is continuously manufactured in the extrusion process, stable insulation properties can be obtained for the entire long power cable 10.
  • the resin composition is preferably non-crosslinked. This makes it possible to recycle the resin composition.
  • the resin composition may further contain an antioxidant from the viewpoint of preventing deterioration, and the antioxidant may be a hindered phenol-based antioxidant.
  • the molecular weight of the antioxidant may be 500 or more.
  • the hindered phenol-based antioxidant has a larger steric hindrance than other antioxidants, and therefore migration within the resin composition can be suppressed.
  • by making the molecular weight 500 or more migration within the resin composition can be suppressed. Therefore, when the resin composition is exposed to a high-temperature environment, localized accumulation of space charge due to migration of the antioxidant can be suppressed.
  • the power cable 10 is configured to be laid on land, underwater, or on the bottom of the water, but the present disclosure is not limited to this case.
  • the power cable 10 may be configured as a so-called overhead electric wire (overhead insulated electric wire).
  • each layer was extruded simultaneously in the cable core forming process S300, but each layer may be extruded one at a time.
  • a random polypropylene (PP1) was prepared as the base polymer (A)
  • maleic acid modified polypropylenes (MAH-PP1) to (MAH-PP3) were prepared as the modified polymer (B)
  • SEBS1 hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer
  • PP1 number average molecular weight 140,000
  • MFR 0.5 g/10 min melting point 145° C
  • MAH-PP1 number average molecular weight 58,000, maleic acid modification amount 0.3 mass%
  • MFR 6 g/10 min melting point 160° C.
  • MAH-PP2 number average molecular weight 41,000, maleic acid modification amount 0.8 mass%, MFR 110 g/10 min, melting point 158° C.
  • MAH-PP3 number average molecular weight 15,000, maleic acid modification amount 1.8 mass%, MFR 900 g/10 min, melting point 145° C.
  • SEBS1 number average molecular weight 150,000, styrene content 15 mass%, MFR 0.2 g/10 min, no melting point
  • the hindered phenol pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] (molecular weight 1178) was prepared as an antioxidant.
  • a conductor was prepared by twisting together conductor core wires made of dilute copper alloy with a diameter of 14 mm.
  • the resin composition for the internal semiconductive layer containing an ethylene-ethyl acrylate copolymer, the resin composition for the insulating layer prepared in (2) above, and the resin composition for the external semiconductive layer made of the same material as the resin composition for the internal semiconductive layer were respectively charged into extruders A to C.
  • the extrudates from the extruders A to C were guided to a common head, and the internal semiconductive layer, the insulating layer, and the external semiconductive layer were simultaneously extruded from the inside to the outside around the conductor.
  • the molecular weight distribution of the resin composition forming the insulating layer was measured by GPC under the following conditions using PS as a standard sample based on a calibration curve, and the number average molecular weight of the base resin was measured. In this example, based on the obtained molecular weight distribution, the ratio of the area of the region with a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less to the total area of the entire molecular weight distribution was obtained, and the proportion of low molecular weight components with a molecular weight of 1 ⁇ 10 4 or less was obtained.
  • Total content of unsaturated carboxylic acids The total content of unsaturated carboxylic acid (maleic acid) in the resin composition forming the insulating layer was calculated from the spectrum obtained by methyl esterifying the unsaturated carboxylic acid moieties contained in the resin composition, and then performing 1H-NMR measurement. Specifically, in the spectrum obtained, the area S1 of the peak derived from the polymer skeleton and the area S2 of the peak derived from the unsaturated carboxylic acid were calculated, and the ratio of S2 to the sum of S1 and S2 (S2/S1+S2) was defined as the total content of unsaturated carboxylic acid.
  • the space charge characteristics of the insulating layer were evaluated by the space charge accumulation amount of the insulating layer.
  • the space charge accumulation amount was measured by the current integration charge method. Specifically, first, a sheet-shaped sample piece was taken from the insulating layer of the power cable. Then, the sample piece was connected in series to a measuring capacitor, and then a charge was accumulated in the measuring capacitor, and the charge amount, which is the integral value of the current, was measured.
  • a DC electric field of 40 kV/mm or 80 kV/mm was continuously applied to the sample at a temperature of 90°C, and the space charge accumulation amount at a temperature of 90°C and a DC electric field of 40 kV/mm and the space charge accumulation amount at a temperature of 90°C and a DC electric field of 80 kV/mm were calculated based on the charge amount Q 300 after 300 seconds and the charge amount Q 0 immediately after application (0 seconds) according to the following formula.
  • volume resistivity of the insulating layer was measured using a sheet-shaped sample taken from the insulating layer of a power cable in the same manner as the space charge characteristics. Specifically, the sample was immersed in silicone oil at a temperature of 90°C, and a direct current electric field of 40 kV/mm or 80 kV/mm was applied to the sample using a flat plate electrode with a diameter of 25 mm, to measure the volume resistivity.
  • the volume resistivity was evaluated as A (best) when it was 7 x 10 15 ⁇ cm or more, B (good) when it was 1 x 10 15 ⁇ cm or more and less than 7 x 10 15 ⁇ cm, and C (bad) when it was less than 1 x 10 15 ⁇ cm.
  • the DC breakdown strength of the insulating layer was measured using a sheet-shaped sample taken from the insulating layer of a power cable in the same manner as the space charge characteristics. Specifically, the sample was first immersed in silicone oil at a temperature of 90°C, and a flat electrode with a diameter of 25 mm was used to increase the applied voltage at a rate of 4 kV/min. Then, when the sample reached dielectric breakdown, the voltage applied at this time was divided by the thickness of the sample to obtain the DC breakdown strength of the sample.
  • sample 4 it was confirmed that the proportion of high molecular weight components was high and the proportion of low molecular weight components was low in evaluation sample B immediately after extrusion, but the proportion of high molecular weight components significantly decreased and the proportion of low molecular weight components increased in evaluation sample A 240 hours after extrusion.
  • the molecular weight distribution of the resin composition changed significantly with the passage of extrusion time. This is thought to be because the decomposition of the resin components was promoted by heating and mixing the materials without nitrogen purging.
  • the use of a screw with a rectangular screw flight makes it easier for the resin composition to remain inside the cylinder, and the decomposition of the retained resin components is promoted by excessive heating.
  • sample 4 had a large amount of space charge accumulation, as well as low volume resistivity and DC breakdown field strength.
  • MAH-PP3 which has a relatively small number average molecular weight, was used as the modified polymer (B), and the composition was such that the proportion of low molecular weight components in the resin composition was high to begin with.
  • the proportion of high molecular weight components was relatively low and the proportion of low molecular weight components was relatively high in evaluation sample B immediately after extrusion.
  • nitrogen purging and a screw with a tapered screw flight were not used.
  • the proportion of high molecular weight components was even lower and the proportion of low molecular weight components was even higher in evaluation sample A 240 hours after extrusion, compared to evaluation sample B immediately after extrusion.
  • the amount of space charge accumulation was large, and the volume resistivity and DC breakdown field strength were low.
  • sample 6 by using nitrogen gas purging and a screw flight with a tapered shape, it was possible to suppress the decomposition of the resin components during extrusion and the fluctuation in molecular weight distribution due to the retention of the resin composition.
  • the proportion of high molecular weight components in the resin composition was low to begin with, and the proportion of low molecular weight components was also high to begin with.
  • the amount of space charge accumulation was large, and the volume resistivity and DC breakdown field strength were low.
  • thermoplastic elastomer (C) was finely dispersed as an island phase in a sea phase in which the base polymer (A) and modified polymer (B) were compatible with each other.
  • the resin composition comprises A base polymer (A) having propylene units; A modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid,
  • the total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) contained in the resin composition is 0.0003% or more, and When the molecular weight distribution of the resin composition is measured, the proportion of components having a molecular weight of 1 x 10 4 or less is less than 1.3%, and the proportion of components having a molecular weight of 6 x 10 5 or more is 16% or more. Power cable.
  • the resin composition contains 90 parts by mass or more and 99 parts by mass or less of the base polymer (A) and 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the modified polymer (B) when the total content of the base polymer (A) and the modified polymer (B) is 100 parts by mass.
  • the resin composition further contains a thermoplastic elastomer (C) containing a styrene unit, and when the total content of the base polymer (A), the modified polymer (B), and the thermoplastic elastomer (C) is 100 parts by mass, the resin composition contains 55 parts by mass or more and 90 parts by mass or less of the base polymer (A), 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of the modified polymer (B), and 10 parts by mass or more and 45 parts by mass or less of the thermoplastic elastomer (C).
  • the modified polymer (B) has a number average molecular weight of 20,000 or more.
  • the base polymer (A) has a number average molecular weight of 80,000 or more.
  • the base polymer (A) has a melt flow rate of 0.1 g/10 min or more and 5.0 g/10 min or less.
  • the melt flow rate of the modified polymer (B) is 0.1 g/10 min or more and 500 g/10 min or less.
  • thermoplastic elastomer (C) is 0.1 g/10 min or more and 5.0 g/10 min or less.
  • a method for producing a power cable comprising: a conductor; and an insulating layer formed from a resin composition and covering the conductor, A preparation step of preparing the resin composition; and forming an insulating layer by extruding the resin composition so as to cover the conductor,
  • a base polymer (A) having a propylene unit and a modified polymer (B) having a propylene unit and modified with an unsaturated carboxylic acid are added to the resin composition so that the total content of the unsaturated carboxylic acid derived from the modified polymer (B) is 0.0003% or more, and the mixture is heated and mixed in an inert gas atmosphere.
  • a method for manufacturing power cables A method for manufacturing power cables.
  • the resin composition is prepared using an extruder including a cylindrical cylinder, a screw inserted from a first direction of the cylinder and arranged to be freely rotatable, a discharge section attached to a second direction of the cylinder and provided with a hole for discharging the resin composition, and an atmosphere adjustment section that adjusts the inside of the cylinder to an inert gas atmosphere.
  • the screw comprises a screw body and a screw flight arranged helically on the surface of the screw body, The screw flight is configured so that a side surface on the first direction side is tapered.

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Abstract

樹脂組成物は、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である。

Description

樹脂組成物、電力ケーブルおよび電力ケーブルの製造方法
　本開示は、樹脂組成物、電力ケーブルおよび電力ケーブルの製造方法に関する。
　近年では、直流送電用途において、固体絶縁電力ケーブル（以下、「電力ケーブル」と略す）が開発されている。この電力ケーブルにおいては、絶縁層を構成する成分として、架橋ポリエチレンが広く用いられている（例えば、特許文献１）。
特開平１１－０８６６３４号公報
　本開示の一態様によれば、
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
樹脂組成物が提供される。
　本開示の他の態様によれば、
　導体と、
　前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、
　を備え、
　前記樹脂組成物は、
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記樹脂組成物に含まれる、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　前記樹脂組成物の分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
電力ケーブルが提供される。
図１は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する模式的断面図である。 図２は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの製造方法で用いる押出機の概略構成図である。 図３は、スクリュフライトの形状を説明するための概略図である。 図４は、滞留抑制部材を説明するための概略図である。 図５は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの製造方法を示すフローチャートである。
［発明が解決しようとする課題］
　経年劣化した架橋ポリエチレンでは、リサイクルできず、焼却するしかなかった。このため、環境への影響が懸念されていた。
　そこで、近年では、絶縁層を構成する樹脂成分として、プロピレン単位を有するポリマ成分、例えばポリプロピレンが注目されている。ポリプロピレンによれば、非架橋であっても、高い絶縁性を実現することができる。すなわち、絶縁性とリサイクル性とを両立することができる。
　一方、プロピレン単位を有するポリマ成分では、絶縁層において安定して絶縁性を得られないことがあった。
　本開示の目的は、電力ケーブルにおいて安定して絶縁性を得る技術を提供することである。
［発明の効果］
　本開示によれば、電力ケーブルにおいて安定して絶縁性を得ることができる。
［本開示の実施形態の説明］
＜発明者等の得た知見＞
　まず、発明者等の得た知見について概略を説明する。
　電力ケーブルにおいて、プロピレン単位を有するポリマ成分で絶縁層を構成する場合、例えば、高電圧印加時に絶縁層内に空間電荷が生成し、絶縁層の絶縁性が低下することがある。この傾向は高温環境下でより顕著となる。なお、ここでいう絶縁性とは、絶縁層についての体積抵抗率、直流破壊電界強度および空間電荷特性などを意味する。
　絶縁層の絶縁性を向上させるために、極性基を有する変性ポリマを配合する方法が検討されている。この変性ポリマとしては、例えば、プロピレンを不飽和カルボン酸で変性した変性プロピレンなどがある。
　ただし、変性ポリマを添加するだけでは、樹脂組成物や絶縁層の絶縁性が安定しないことが確認された。この点についてさらに検討を行ったところ、絶縁性が安定しない場合では、樹脂組成物における高分子量成分の割合が低く、また低分子量成分の割合が多くなる傾向にあることが確認された。
　高分子量成分は絶縁性を高く維持するのに寄与する一方、低分子量成分は絶縁性を低下させるおそれがある。低分子量成分は、樹脂組成物中で局所的に空間電荷の蓄積を引き起こし、特に高温環境下では樹脂組成物中を移動し、蓄積をより引き起こすものと考えられる。そのため、高分子量成分や低分子量成分の割合が変動することで、樹脂組成物に変性ポリマを添加しても、変性ポリマによる空間電荷トラップ効果を得られにくくなることがある。この結果、絶縁層では、高い絶縁性を安定して得られないことがある。
　高分子量成分や低分子量成分の割合は、それぞれ所定の分子量分布を有するポリマ成分や変性ポリマの種類や添加比率に応じて決定される。しかし、材料選択の段階で決定されるはずの各分子量成分の割合が、押出後に変動する場合があることが確認された。
　この点についてさらに検討したところ、樹脂組成物が押出時に加熱されることで、ポリマ成分等が熱分解し、低分子量化することが分かった。この熱分解の結果、高分子量成分の割合が低くなり、低分子量成分の割合が多くなり、それぞれの割合が本来の値から変動してしまう。
　しかも、この割合の変動は、押出の初期段階では大きくないが、押出が長時間経過した段階ではより顕著になることが分かった。つまり、押出を長時間にわたって行い、電力ケーブルを長尺に製造する場合ほど、分子量成分の割合が変動しやすく、高い絶縁性を安定して得られにくくなる。
　そこで、本発明者等は、樹脂組成物の加熱分解を抑制する方法について検討を行った。その結果、押出機内を不活性ガス雰囲気に調整しつつ押出を行うことで、樹脂組成物の加熱分解を抑制できることを見出した。また、樹脂組成物が押出機内に滞留することで加熱時間が長くなると、加熱分解が促進されやすくなる。このことから、押出機のスクリュや押出口を、樹脂組成物が滞留しにくいように構成することで、樹脂組成物の加熱分解をより抑制できることを見出した。そして、押出した樹脂組成物において、樹脂組成物におけるベース樹脂に対して、分子量が６×１０５以上である高分子量成分の割合を１６％以上、分子量が１×１０４以下である低分子量成分の割合を１．３％未満に制御することにより、高い絶縁性を安定して発現できることを見出した。
　その一方、不飽和カルボン酸で変性された変性ポリマによる特性を得る観点からは、ベース樹脂に含まれる不飽和カルボン酸単位の総含有量が０．０００３％以上となるように、使用する変性ポリマの種類や配合量を調整するとよいことを見出した。
　本開示は、発明者等が見出した上述の知見に基づくものである。
＜本開示の実施態様＞
　次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
［１］本開示の一態様に係る樹脂組成物は、
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
樹脂組成物である。
　この構成によれば、高い絶縁性を安定して得ることができる。
［２］本開示の他の態様に係る電力ケーブルは、
　導体と、
　前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、
　を備え、
　前記樹脂組成物は、
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記樹脂組成物に含まれる、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　前記樹脂組成物の分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
電力ケーブルである。
　この構成によれば、高温環境下でも高耐圧を実現でき、安定的な直流送電が可能となる。
［３］上記［２］に記載の電力ケーブルにおいて、
　前記樹脂組成物は、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を９０質量部以上９９質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、含む。
　この構成によれば、高い絶縁性を安定して得ることができる。
［４］上記［２］に記載の電力ケーブルにおいて、
　前記樹脂組成物は、熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含有し、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）と前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を５５質量部以上９０質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）を１０質量部以上４５質量部以下、含む。
　この構成によれば、絶縁層の柔軟性を向上させつつ、高い絶縁性を安定して得ることができる。
［５］上記［４］に記載の電力ケーブルにおいて、
　前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）は、スチレン単位を含むスチレン系エラストマである。
　この構成によれば、絶縁層においてより高い絶縁性を安定して得ることができる。
［６］上記［２］から［５］のいずれか１つに記載の電力ケーブルにおいて、
　前記変性ポリマ（Ｂ）の数平均分子量が２０，０００以上である、
　この構成によれば、樹脂組成物に含まれる低分子量成分をより少なくすることができる。
［７］上記［２］から［６］のいずれか１つに記載の電力ケーブルにおいて、
　前記ベースポリマ（Ａ）の数平均分子量が８０，０００以上である。
　この構成によれば、樹脂組成物に含まれる高分子量成分の割合を高く維持しつつ、低分子量成分の割合をより低くすることができる。
［８］本開示の他の態様に係る電力ケーブルの製造方法は、
　導体と、前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、を備える電力ケーブルの製造方法であって、
　前記樹脂組成物を調製する調製工程と、
　前記樹脂組成物を前記導体の周囲を被覆するように押出し、前記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有し、
　前記調製工程では、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）とを、前記樹脂組成物において、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上となるように添加し、不活性ガス雰囲気で加熱混合する、
電力ケーブルの製造方法。
　この構成によれば、高い絶縁性を安定して発現する電力ケーブルを製造することができる。
［９］上記［８］に記載の電力ケーブルの製造方法において、
　前記調製工程では、筒状のシリンダと、前記シリンダの第１方向から挿入され、回転自在に配置されるスクリュと、前記シリンダの第２方向に取り付けられ、前記樹脂組成物を排出する孔部が設けられる排出部と、前記シリンダ内を不活性ガス雰囲気に調整する雰囲気調整部と、を備える押出機を用いて、前記樹脂組成物を調製する。
　この構成によれば、高い絶縁性をより安定して得ることができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
＜本開示の一実施形態＞
（１）樹脂組成物
　本実施形態の樹脂組成物は、例えば、後述する電力ケーブルの絶縁層を形成する材料として使用することができる。樹脂組成物は、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸で変性された変性ポリマ（Ｂ）と、必要に応じて、熱可塑性エラストマ（Ｃ）と、その他の添加剤を含む。以下、各成分について詳述する。
（ベースポリマ（Ａ））
　ベースポリマ（Ａ）は、樹脂組成物において主成分を構成する樹脂材料であり、プロピレン単位を有するプロピレン系樹脂である。このベースポリマ（Ａ）としては、例えば、プロピレン単独重合体（以下、ホモＰＰともいう）、およびプロピレンランダム重合体（以下、ランダムＰＰともいう）などが挙げられる。ホモＰＰはプロピレン単位を含み、ランダムＰＰはプロピレン単位とエチレン単位とを有する。ランダムＰＰにおけるエチレン単位の含有量は、例えば、０．５質量％以上１５質量％以下であるとよい。エチレン単位の含有量を０．５質量％以上とすることで、球晶成長（粗大結晶の生成）を抑制することができ、絶縁性を高く維持することができる。一方で、エチレン単位の含有量を１５質量％以下とすることで、融点の低下を抑制し、非架橋または微架橋での使用を安定的に実現することができる。
　絶縁層においてより高い絶縁性を得る観点からは、ベースポリマ（Ａ）は、ランダムＰＰであるとよい。ホモＰＰは、ランダムＰＰと比較して結晶量が多く、高い絶縁性を得られるものの、絶縁層において結晶中や結晶間で割れなどを引き起こすため、本来有する絶縁性を得られないことがある。これに対して、ランダムＰＰは、エチレン単位を含むため、結晶量が低くなるものの、絶縁層において粗大結晶化による割れが生じにくく、ホモＰＰと比較して高い絶縁性を得ることができる。
　なお、プロピレン系樹脂の立体規則性としてはアイソタクチック、シンジオタクチックおよびアタクチックなどが挙げられる。立体規則性は特に限定されないが、アイソタクチックであるとよい。立体規則性がアイソタクチックであることにより、ベースポリマ（Ａ）と変性ポリマ（Ｂ）とを混合した組成物において、融点の低下を抑制することができる。その結果、非架橋または微架橋での使用を安定的に実現することができる。
　ベースポリマ（Ａ）の数平均分子量は、特に限定されないが、８０，０００以上であるとよく、８０，０００以上３００，０００以下であってもよい。このような数平均分子量を有するベースポリマ（Ａ）によれば、分子量が１×１０４以下である低分子量成分の比率が小さく、樹脂組成物に含まれる高分子量成分の割合を大きく、かつ低分子量成分の割合を小さく調整することができる。
　なお、数平均分子量は、ベースポリマ（Ａ）について、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ：Ｇｅｌ　Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）により、ポリスチレン（ＰＳ）を標準試料として作成された検量線に基づいて分子量分布を測定し、この分子量分布から算出される。詳細は実施例で後述する。
　ベースポリマ（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、後述するように、変性ポリマ（Ｂ）や熱可塑性エラストマ（Ｃ）との相溶性の観点から０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であるとよく、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。このようなＭＦＲとすることにより、樹脂組成物における相構造を、後述するような相溶した構造もしくは海島構造に形成することができる。なお、ここでＭＦＲとは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇにて測定される値である。
　また、ベースポリマ（Ａ）の融点は、特に限定されないが、融点は１３０℃以上１６５℃以下であるとよい。このような融点を有するベースポリマ（Ａ）によれば、変性ポリマ（Ｂ）と混合したときに、後述する相構造を形成しやすい。
（変性ポリマ（Ｂ））
　変性ポリマ（Ｂ）は、プロピレン単位を有し、極性基を有する不飽和カルボン酸で変性された樹脂である。変性ポリマ（Ｂ）は、プロピレン単位を有することから、ベースポリマ（Ａ）と混合したときの相溶性に優れる。また、変性ポリマ（Ｂ）は、ベースポリマ（Ａ）と混合することで樹脂組成物に極性基を導入することができる。極性基によれば、樹脂組成物から形成される絶縁層において、空間電荷をトラップさせることができる。つまり、絶縁層において空間電荷の蓄積量を低減することができる。この結果、絶縁層において体積抵抗率を向上させ、高い絶縁性を安定して確保することができる。
　変性ポリマ（Ｂ）は、具体的には、ポリプロピレンが不飽和カルボン酸で変性された不飽和カルボン酸変性プロピレン（以下、単に変性ＰＰともいう）である。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、ケイヒ酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマール酸の他に、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物が挙げられる。これらの中でも無水マレイン酸がよい。無水マレイン酸によれば、分子量当たりの極性基の数が多いので、少量でもポリプロピレンを変性することができるためである。
　変性ポリマ（Ｂ）において、ポリプロピレンに対して導入される不飽和カルボン酸の割合（変性量）は、特に限定されるものではないが、例えば０．１％以上１０％以下である。ポリプロピレンにおける不飽和カルボン酸の変性量を０．１％以上とすることにより、樹脂組成物において不飽和カルボン酸の総含有量を０．０００３％以上に調整しやすく、空間電荷の蓄積を抑制することができる。一方、ポリプロピレンに対する不飽和カルボン酸の変性量を１０％以下とすることにより、ベースポリマ（Ａ）との相溶性を高めることができる。なお、変性量とは、変性ポリマ（Ｂ）における不飽和カルボン酸の共重合比率を示す。
　変性ポリマ（Ｂ）の数平均分子量は、特に限定されないが、２０，０００以上であるとよく、２０，０００以上３００，０００以下であってもよい。このような数平均分子量を有する変性ポリマ（Ｂ）によれば、分子量が１×１０４以下である低分子量成分の比率が小さく、樹脂組成物に含まれる低分子量成分の割合を低く抑えることができる。
　変性ポリマ（Ｂ）のＭＦＲは、ベースポリマ（Ａ）との相溶性の観点から０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５００ｇ／１０ｍｉｎ以下であるとよく、１ｇ／１０ｍｉｎ以上３００ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。このようなＭＦＲとすることにより、樹脂組成物において後述する相構造を形成しやすくできる。
　また、変性ポリマ（Ｂ）の融点は、特に限定されないが、融点は１３０℃以上１６５℃以下であるとよい。このような融点を有する変性ポリマ（Ｂ）によれば、ベースポリマ（Ａ）と混合したときに、後述する相構造を形成しやすい。
（熱可塑性エラストマ（Ｃ））
　本実施形態の樹脂組成物は、上述のベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）とともに、熱可塑性エラストマ（Ｃ）を含んでもよい。熱可塑性エラストマ（Ｃ）は、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と比較して低い結晶性を有しており、ベースポリマ（Ａ）の結晶成長を制御し、樹脂組成物や絶縁層に柔軟性を付与することができる。熱可塑性エラストマ（Ｃ）としては、例えば、アミド系、エステル系、オレフィン系、スチレン系、ウレタン系、塩ビ系、フッ素系など公知の成分を用いることができる。この中でも、スチレン系であるとよい。スチレン系エラストマによれば、スチレン単位を有しており、芳香環により電子をトラップして安定的な共鳴構造を形成できるので、絶縁層の絶縁性をより向上させることができる。また、ベースポリマ（Ａ）や変性ポリマ（Ｂ）と混合したときに、後述する相構造を形成しやすく、樹脂組成物などの柔軟性をより向上させることができる。
　具体的には、スチレン系エラストマは、例えば、ハードセグメントとしてのスチレン単位と、ソフトセグメントとして、エチレン、プロピレン、ブチレンおよびイソプレンなどのうち少なくとも１つのモノマ単位と、を含む共重合体である。
　スチレン系エラストマとしては、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、水添スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、スチレン－エチレン－エチレン－プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン－エチレン－プロピレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレンイソプレンスチレン共重合体（ＳＩＳ）、水添スチレンイソプレンスチレン共重合体、水添スチレンブタジエンラバー、水添スチレンイソプレンラバー、スチレンエチレンブチレンオレフィン結晶ブロック共重合体などが挙げられる。これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
　なお、ここでいう「水添」とは、二重結合に水素を添加したことを意味する。例えば、「水添スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」とは、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体の二重結合に水素を添加したポリマを意味する。なお、スチレンが有する芳香環の二重結合には水素が添加されていない。「水添スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」は、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）と言い換えることができる。
　スチレン系エラストマとしては、ベンゼン環を除く化学構造中に二重結合を含まない物がよい。二重結合を有する物を用いた場合、樹脂組成物の成形時などで樹脂成分が熱劣化することがあり、得られる絶縁層の特性を低下させることがある。この点、二重結合を含まない物によれば、熱劣化の耐性が高いので、絶縁層の特性をより高く維持することができる。
　スチレン系エラストマにおけるスチレン単位の含有量は、特に限定されないが、ベースポリマ（Ａ）の結晶成長の制御、および絶縁層の柔軟化という観点からは、５質量％以上５０質量％以下であるとよい。また、スチレン単位の含有量が上記範囲内となることで、ソフトセグメントとして例えばエチレン単位などのモノマ単位を所定量確保できるので、スチレン系エラストマとベースポリマ（Ａ）との相溶性を向上させることができる。これにより、絶縁層の絶縁性を安定して向上させることができる。
　熱可塑性エラストマ（Ｃ）の数平均分子量は、特に限定されないが、２０，０００以上であるとよく、２０，０００以上３００，０００以下であってもよい。このような数平均分子量を有する熱可塑性エラストマ（Ｃ）によれば、分子量が１×１０４以下である低分子量成分の比率が小さく、樹脂組成物に含まれる低分子量成分の割合を低く抑えることができる。
　熱可塑性エラストマ（Ｃ）のＭＦＲは、ベースポリマ（Ａ）との相溶性の観点から０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であるとよく、０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上２．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。このようなＭＦＲとすることにより、樹脂組成物において上述した相構造を形成しやすくできる。
　熱可塑性エラストマ（Ｃ）は、融点を持たないか、持つとしても、融点が１６５℃未満であるとよい。このような融点を有する熱可塑性エラストマ（Ｃ）によれば、ベースポリマ（Ａ）と相溶させやすく、後述する相構造を形成しやすい。
（その他の添加剤）
　樹脂組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を含んでもよい。その他の添加剤としては、無機充填剤、酸化防止剤、架橋剤、滑剤および着色剤を含んでいてもよい。
　本実施形態では、変性ポリマ（Ｂ）による空間電荷のトラップ効果を樹脂組成物中で均一に得ることができるので、無機充填剤を添加せずとも、高い絶縁性を安定して得ることができる。後述するように、樹脂組成物の押出工程でのメッシュの目詰まりを抑制する観点からは、樹脂組成物は無機充填剤を含まないとよいが、無機充填剤は、メッシュの目詰まりを生じさせない程度の微量を添加してもよい。
　無機充填剤を添加する場合、無機充填剤における粒径、表面処理条件および含有量などを含む製造条件によっては、絶縁層の押出工程中に、無機充填剤の凝集に起因して、メッシュが徐々に目詰まりしてしまうことがある。メッシュが目詰まりすると、押出工程中の樹脂圧力が上昇してしまうことがある。このため、絶縁層の絶縁性がケーブルの長さ方向にばらついたり、絶縁層自体の成形性が低下したりすることがある。そのため、無機充填剤の含有量は、メッシュの目詰まりが生じない程度とするとよい。
　具体的には、無機充填剤の含有量は、ベースポリマ（Ａ）や変性ポリマ（Ｂ）、熱可塑性エラストマ（Ｃ）などの樹脂成分の合計の含有量を１００質量部としたときに、例えば、１質量部未満とするとよい。なお、無機充填剤の含有量の下限値は、無機充填剤を添加できるのであれば、限定されるものではない。
　無機充填剤としては、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、二酸化シリコン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、カーボンブラック、および、これらのうち２種以上を混合した混合物のうち少なくともいずれかが挙げられる。
　酸化マグネシウムを形成する方法としては、例えば、Ｍｇ蒸気と酸素とを接触させる気相法、または海水原料から形成する海水法が挙げられる。本実施形態での無機充填剤を形成する方法は、気相法または海水法のいずれの方法であってもよい。
　二酸化シリコンとしては、例えば、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、沈降シリカ、爆燃法シリカのうち少なくともいずれかが挙げられる。これらのなかでも、二酸化シリコンとしてはフュームドシリカであるとよい。
　また、無機充填剤の体積平均粒径（ＭＶ：Ｍｅａｎ　Ｖｏｌｕｍｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、特に限定されるものではないが、例えば、１μｍ以下であるとよく、７００ｎｍ以下でもよく、１００ｎｍ以下であってもよい。なお、ここでいう「体積平均粒径（ＭＶ）」は、粒子の粒子径をｄｉ、粒子の体積Ｖｉとしたとき、以下の式で求められる。
　ＭＶ＝Σ（Ｖｉｄｉ）／ΣＶｉ
　なお、体積平均粒径の測定には、動的光散乱式粒子径・粒度分布測定装置が用いられる。
　なお、無機充填剤の体積平均粒径の下限値についても、特に限定されるものではない。ただし、無機充填剤を安定的に形成する観点では、無機充填剤の体積平均粒径は、例えば、１ｎｍ以上であるとよく、５ｎｍ以上であってもうよい。
　また、無機充填剤のうち少なくとも一部は、シランカップリング剤により表面処理されていてもよい。無機充填剤とベースポリマ（Ａ）などとの間の界面の密着性を向上させることができ、絶縁層１３０の機械特性や絶縁性を向上させることができる。
　酸化防止剤としては、例えばフェノール系や硫黄系、アミン系などの公知の酸化防止剤を用いることができる。酸化防止剤は、分子量が比較的低いので、樹脂組成物が高温環境下に曝された場合に移動しやすく、局所的な空間電荷の蓄積を引き起こすことがある。この点、酸化防止剤の移動を抑制する観点からは、酸化防止剤が立体障害の大きな化学構造を有するとよい。このような化学構造を有する酸化防止剤としては、フェノール系の中でも、ヒンダードフェノール系酸化防止剤であるとよい。また、酸化防止剤の移動を抑制する観点からは、酸化防止剤の分子量が大きいとよく、具体的には５００以上であるとよい。なお、分子量の上限値は特に限定されない。
　ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，２，６，６－テトラ－ｔ－ブチル－４，４－ジヒドロキシビフェニル、Ｎ，Ｎ－（ヘキサン－１，６－ジイル）ビス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロパンアミド］、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）プロピオナート］、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３－（５－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－ｍ－トリル）プロピオネート］、ペンタエリスリチル－テトラキス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］、４，４′－チオビス（３－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、２，２－メチレンビス（４－エチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、オクタデシル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、２，４－ビス－（ｎ－オクチルチオ）－６－（４－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔ－ブチルアニリノ）－１，３，５－トリアジン、ジエチル［｛３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル｝メチル］ホスホネート等が挙げられる。なお、これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
　樹脂組成物が酸化防止剤を含む場合において、酸化防止剤の含有量は、限定されるものでない。ただし、酸化防止剤の含有量は、樹脂組成物における樹脂成分、ここではベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）の合計の含有量を１００質量部としたときに、０．１質量部以上１．０質量部以下であるとよい。
　また、樹脂組成物は、リサイクルの観点から、架橋せずに非架橋であるとよいが、架橋させるために架橋剤を含んでもよい。ただし、架橋させるとしても、ゲル分率（架橋度）が低くなるように架橋させるとよい。具体的には、樹脂組成物における架橋剤の残渣が３００ｐｐｍ未満となるような架橋度で架橋させるとよい。なお、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを使用した場合には、残渣は、例えば、クミルアルコール、α－メチルスチレンなどである。
　また、樹脂組成物は、絶縁層１３０の押出工程において樹脂組成物の流動性を向上させるために、滑剤を含んでもよい。滑剤としては、例えば、脂肪酸金属塩または脂肪酸アミドなどが挙げられる。脂肪酸金属塩としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、モンタン酸マグネシウム等が挙げられる。また、脂肪酸アミドとしては、例えば、オレイン酸アミドまたはステアリン酸アミドなどが挙げられる。なお、これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
（樹脂組成物における不飽和カルボン酸量）
　樹脂組成物は上述の変性ポリマ（Ｂ）を含むことで、樹脂組成物には、変性ポリマ（Ｂ）に由来する極性基としての不飽和カルボン酸が導入される。樹脂組成物に含まれる不飽和カルボン酸の総含有量は、変性ポリマ（Ｂ）における不飽和カルボン酸の変性量や変性ポリマ（Ｂ）の含有量によって調整することができる。本実施形態では、樹脂組成物に含まれる不飽和カルボン酸の総含有量は、０．０００３％以上であり、０．００３％以上であるとよい。総含有量の上限は特に限定されず、樹脂組成物における低分子量成分の割合が所定範囲を満たすように適宜変更するとよい。一般的に、変性ポリマ（Ｂ）はベースポリマ（Ａ）と比較して分子量が低いため、変性ポリマ（Ｂ）の含有量が多くなり、不飽和カルボン酸の総含有量が多くなるほど、低分子量成分の割合が高くなる。そのため、低分子量成分の割合が所定値を超えない範囲で、不飽和カルボン酸の総含有量を適宜調整するとよい。例えば、不飽和カルボン酸の総含有量の上限値、０．５％以下であるとよく、０．２５％以下であってもよい。０．０００３％以上とすることにより、樹脂組成物において空間電荷の蓄積を抑制することができる。一方、０．５％以下とすることにより、空間電荷の蓄積を抑制しながらも、ベースポリマ（Ａ）について所定の含有量を確保することができ、樹脂組成物において高い絶縁破壊強度を維持することができる。なお、不飽和カルボン酸の総含有量は、実施例で詳述するが、１Ｈ－ＮＭＲ測定で得られるスペクトルに基づき、ポリマ骨格に由来するピーク面積と不飽和カルボン酸に由来するピーク面積とから算出される値である。
（樹脂組成物の分子量分布）
　樹脂組成物は、分子量分布を測定したときに、樹脂組成物に含まれるベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）に由来する所定の幅の分子量分布を有する。熱可塑性エラストマ（Ｃ）を含む場合であれば、ベースポリマ（Ａ）、変性ポリマ（Ｂ）および熱可塑性エラストマ（Ｃ）に由来する所定の幅の分子量分布を有する。本実施形態では、樹脂組成物の分子量分布において、分子量が６×１０５以上である高分子量成分の割合が１６％以上、かつ、分子量が１×１０４以下である低分子量成分の割合が１．３％未満である。高分子量成分の割合は、１９％以上であってもよく、２０％以上であってもよい。低分子量成分の割合は、０．９％以下であってもよく、０．８％以下であってもよい。
　高分子量成分の割合は、樹脂組成物全体に占める高分子量成分の割合を示し、分子量分布において、分子量分布全体の面積に対する、分子量が６×１０５以上の領域の面積の比率である。低分子量成分の割合は、樹脂組成物全体に占める低分子量成分の割合を示し、分子量分布において、分子量分布全体の面積に対する、分子量が１×１０４以下の領域の面積の比率である。各分子量成分の割合は、ベースポリマ（Ａ）と比較して分子量の低い変性ポリマ（Ｂ）や熱可塑性エラストマ（Ｃ）の含有量や、これらの数平均分子量により、調整することができる。なお、低分子量成分の割合について下限値は特に限定されないが、例えば０．０００１％である。
（樹脂組成物の相構造）
　樹脂組成物は、ベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）、もしくはこれらポリマと熱可塑性エラストマ（Ｃ）が混合されることで、所定の相構造を有する。具体的には、ベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を含む２成分系では、これらが相溶した構造、もしくは、ベースポリマ（Ａ）中に変性ポリマ（Ｂ）が微細に分散した海島構造が形成される。樹脂組成物において、空間電荷の蓄積を抑制し高い絶縁性を安定して得る観点からは、変性ポリマ（Ｂ）が微細に分散しているとよく、海島構造であれば、変性ポリマ（Ｂ）から形成される島相の径が０．５μｍ未満であるとよい。もしくは、相構造が、各成分が相溶した構造であるとよい。一方、熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含む３成分系では、相構造は、上述した２成分系の相構造中に、熱可塑性エラストマ（Ｃ）が微細に分散した海島構造となる。なお、相溶とは、例えば相構造を透過型電子顕微鏡で観察したときに相分離が確認できず、各成分が均一に分散していることを示す。
　上述の相構造を形成する観点からは、樹脂組成物に含まれる各成分のＭＦＲが近く、これらのＭＦＲの乖離が小さいとよい。具体的には、樹脂組成物がベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を含む場合であれば、これらのＭＦＲの差が３００ｇ／１０ｍｉｎ以下であるとよい。また、樹脂組成物が熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含む場合であれば、各成分のうち、最も高い粘度と最も小さい粘度との差が３００ｇ／１０ｍｉｎ以下であるとよい。このようなＭＦＲの差となるような成分の組み合わせによれば、混合の際に各成分を微細に分散させることができる。
（配合比）
　樹脂組成物におけるベースポリマ（Ａ）、変性ポリマ（Ｂ）および熱可塑性エラストマ（Ｃ）の配合比は、樹脂組成物における不飽和カルボン酸の総含有量を０．０００３％以上、分子量分布において、分子量が６×１０５以上の高分子量成分の割合を１６％以上、分子量が１×１０４以下の低分子量成分の割合を１．３％未満とできれば特に限定されない。使用する変性ポリマ（Ｂ）における不飽和カルボン酸の変性量、もしくは変性ポリマ（Ｂ）や熱可塑性エラストマ（Ｃ）の数平均分子量に応じて、各成分の含有量を調整するとよい。
　具体的には、樹脂組成物がベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を含む場合であれば、これらの合計の含有量を１００質量部としたとき、ベースポリマ（Ａ）の含有量が９０質量部以上９９質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）の含有量が１質量部以上１０質量部以下であるとよい。一方、樹脂組成物が熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含む場合であれば、これらの合計の含有量を１００質量部としたとき、ベースポリマ（Ａ）の含有量が５５質量部以上９０質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）の含有量が１質量部以上１０質量部以下、熱可塑性エラストマ（Ｃ）の含有量が１０質量部以上４５質量部以下であるとよい。このような含有量とすることにより、樹脂組成物における不飽和カルボン酸の総含有量や低分子量成分の割合を上述の範囲に調整しやすい。
（２）電力ケーブル
　次に、図１を用い、本実施形態の電力ケーブルについて説明する。図１は、本実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する断面図である。
　本実施形態の電力ケーブル１０は、いわゆる固体絶縁電力ケーブルとして構成されている。また、本実施形態の電力ケーブル１０は、例えば、陸上（管路内）、水中または水底に布設されるよう構成されている。なお、電力ケーブル１０は、例えば、直流に用いられる。
　具体的には、電力ケーブル１０は、例えば、導体１１０と、内部半導電層１２０と、絶縁層１３０と、外部半導電層１４０と、遮蔽層１５０と、シース１６０と、を有している。
（導体（導電部））
　導体１１０は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を含む複数の導体芯線（導電芯線）を撚り合わせることにより構成されている。
（内部半導電層）
　内部半導電層１２０は、導体１１０の外周を覆うように設けられている。また、内部半導電層１２０は、半導電性を有し、導体１１０の表面側における電界集中を抑制するよう構成されている。内部半導電層１２０は、例えば、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－メチルアクリレート共重合体、エチレン－ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン－酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合体、熱可塑性エラストマ、上述の低結晶性樹脂などのうち少なくともいずれかと、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。
（絶縁層）
　絶縁層１３０は、内部半導電層１２０の外周を覆うように設けられ、上述した樹脂組成物から形成されている。例えば、絶縁層１３０は樹脂組成物を押出して成形される。
（外部半導電層）
　外部半導電層１４０は、絶縁層１３０の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層１４０は、半導電性を有し、絶縁層１３０と遮蔽層１５０との間における電界集中を抑制するよう構成されている。外部半導電層１４０は、例えば、内部半導電層１２０と同様の材料により構成されている。
（遮蔽層）
　遮蔽層１５０は、外部半導電層１４０の外周を覆うように設けられている。遮蔽層１５０は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。なお、遮蔽層１５０の内側や外側に、ゴム引き布等を素材としたテープが巻回されていてもよい。
（シース）
　シース１６０は、遮蔽層１５０の外周を覆うように設けられている。シース１６０は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。
　なお、本実施形態の電力ケーブル１０は、水中ケーブルまたは水底ケーブルであれば、遮蔽層１５０よりも外側に、いわゆるアルミ被などの金属製の遮水層や、鉄線鎧装を有していてもよい。
　一方で、本実施形態の電力ケーブル１０は、例えば、遮蔽層１５０よりも外側に遮水層を有していなくてもよい。つまり、本実施形態の電力ケーブル１０は、非完全遮水構造により構成されていてもよい。
（具体的寸法等）
　電力ケーブル１０における具体的な各寸法としては、特に限定されるものではないが、例えば、導体１１０の直径は５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であり、内部半導電層１２０の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、絶縁層１３０の厚さは３ｍｍ以上３５ｍｍ以下であり、外部半導電層１４０の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、遮蔽層１５０の厚さは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、シース１６０の厚さは１ｍｍ以上である。本実施形態の電力ケーブル１０に適用される直流電圧は、例えば２０ｋＶ以上である。
（３）ケーブル諸特性
　本実施形態では、上述したように、樹脂組成物が少なくともベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を含み、樹脂組成物における不飽和カルボン酸の総含有量と、分子量分布における高分子量成分および低分子量成分の割合が所定の要件を満たすことで、絶縁層１３０において高い絶縁性を安定して得ることができる。
　具体的には、本実施形態の絶縁層１３０は、例えば、高温かつ高電界の条件下において測定した以下の絶縁性の要件を満たす。なお、当該測定は、例えば、絶縁層１３０の厚さ方向の中央部から採取したシートにより行われる。このときの絶縁層１３０のシートの厚さは、例えば、０．２ｍｍである。
　絶縁層１３０について、温度９０℃および直流電界４０ｋＶ／ｍｍの条件下において測定した空間電荷蓄積量は、例えば、１００％以下であるとよく、２５％以下であってもよい。また、温度９０℃および直流電界８０ｋＶ／ｍｍの条件下において測定した空間電荷蓄積量は、例えば１００％以下であるとよく、３０％以下であってもよい。
　ただし、空間電荷蓄積量は、電流積分電荷法により求められる。電流積分電荷法では、試料としてのシートと直列に接続した測定用コンデンサに電荷を蓄積させ、電流の積分値である電荷量を評価する。具体的には、温度９０℃にて、４０ｋＶ／ｍｍもしくは８０ｋＶ／ｍｍの直流電界を試料に連続印加し、３００秒経過後における電荷量Ｑ３００と、印加直後（０秒）における電荷量Ｑ０とに基づいて、下記式より空間電荷蓄積量を求める。
　空間電荷蓄積量＝（Ｑ３００／Ｑ０－１）×１００
　また、温度９０℃および直流電界４０ｋＶ／ｍｍの条件下、もしくは温度９０℃および直流電界８０ｋＶ／ｍｍの条件下において測定した絶縁層１３０のシートの体積抵抗率は、例えば、１．０×１０１５Ω・ｃｍ以上であるとよく、７．０×１０１５Ω・ｃｍ以上であってもよい。
　また、温度９０℃の条件下において測定した絶縁層１３０のシートの直流破壊電界強度は、例えば、１６０ｋＶ／ｍｍ以上であるとよく、２００ｋＶ／ｍｍ以上であってもよい。
（３）押出機
　続いて、本実施形態の電力ケーブルの製造方法に先立ち、電力ケーブルの製造に使用する押出機について図２を用いて説明する。図２は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの製造方法で用いる押出機の概略構成図である。
　図２に示すように、押出機２００は、樹脂組成物の材料が供給される筒状のシリンダ２１０と、シリンダ２１０内に材料を供給するためのホッパ２２０と、シリンダ２１０の第１方向（図２中の左側）から挿入され、回転自在に配置されるスクリュ２３０と、スクリュ２３０を回転させる回転駆動機構２４０と、シリンダ２１０の第２方向（図２中の右側）に取り付けられ、樹脂組成物を排出する孔部が設けられる排出部２５０と、シリンダ２１０内を不活性ガス雰囲気に調整する雰囲気調整部２６０と、を備えて構成される。なお、以下では、第１方向を樹脂組成物の加熱混合において上流側、第２方向を下流側ともいう。
　筒状のシリンダ２１０は、材料を収容し混合する空間をその内部に有する。筒状のシリンダ２１０では、その内部空間に供給された各材料がスクリュ２３０により混合される。スクリュ２３０は、シリンダ２１０の第１方向の端部から挿入され、シリンダ２１０の軸方向の中心に配置される。スクリュ２３０は、回転駆動機構２４０に接続されて、回転可能に支持される。スクリュ２３０は、回転駆動機構２４０により回転され、各材料を混合しながら排出部２５０へ向かって押し出すように構成される。スクリュ２３０は、１軸でもよく、２軸でもよい。図２では、２軸のスクリュ２３０が紙面の奥方向に並行に配置され、その一方のスクリュ２３０が示されている。なお、回転駆動機構２４０としては、例えば公知の回転モータなどを用いることができる。
　スクリュ２３０には、スクリュ本体部２３１の表面にスクリュフライト２３２がらせん状に配置される。スクリュフライト２３２の断面形状は特に限定されないが、図３に示すように、テーパ形状であるとよい。図３は、スクリュフライトの形状を説明するための概略図であり、スクリュ２３０の軸方向に沿った断面図である。図３中、右側がスクリュ２３０の先端方向（シリンダ２１０の第２方向）であり、左側がスクリュ２３０の末端方向（シリンダ２１０の第１方向）である。スクリュフライト２３２が図３において破線で示すような矩形状を有する場合、樹脂組成物がスクリュフライト２３２の末端側に滞留しやすくなり、滞留した樹脂組成物が加熱分解することがある。そのため、樹脂組成物のスクリュ２３０の表面への滞留を抑制する観点からは、スクリュフライト２３２の断面形状は、図３に示すように、末端側の側面がテーパ形状であるとよい。言い換えると、スクリュフライト２３２の第１方向側の側面とスクリュ本体部２３１の表面とのなす角が鈍角であるとよい。なす角としては、例えば１２０°～１４５°とするとよい。
　排出部２５０は、シリンダ２１０の第２方向の端部に配置される。排出部２５０は、例えば厚さ方向に貫通する複数の孔部を有し、シリンダ２１０の内部で混合されて調製された樹脂組成物を外部に押し出すように構成される。排出部２５０としては、例えばブレーカープレートを用いることができる。なお、シリンダ２１０と排出部２５０との間には、樹脂組成物に含まれる異物を取り除く目的でメッシュなどを配置してもよい。
　また図４に示すように、シリンダ２１０内の第２方向の端部に、排出部と接する位置に、滞留抑制部材２７０を配置してもよい。図４は、滞留抑制部材を説明するための概略図であり、シリンダ２１０の第２方向の端部の断面図である。図４に示すように、滞留抑制部材２７０は、樹脂組成物がシリンダ２１０内に滞留することを抑制し、排出部２５０からの押出を促すものである。滞留抑制部材２７０は、厚さ方向に貫通し、厚さ方向に向かって径が小さくなる複数のテーパ孔部２７１を有する。滞留抑制部材２７０は、テーパ孔部２７１の小径側が排出部２５０の孔部２５１と連通するように配置される。滞留抑制部材２７０によれば、排出部２５０の孔部２５１の縁やシリンダ２１０の内壁と排出部２５０との隅に樹脂組成物が滞留することを抑制することができる。滞留抑制部材２７０は、例えばブレーカープレと同じ材質で構成されるとよい。
　シリンダ２１０には、その内部を不活性ガス雰囲気に調整する雰囲気調整部２６０が接続される。雰囲気調整部２６０は、シリンダ２１０の内部に不活性ガスを供給するように構成される。シリンダ２１０の内部には、ホッパ２２０からの材料の供給にともない空気が混入することがあるが、雰囲気調整部２６０によりシリンダ２１０の内部を不活性ガス雰囲気に調整することができる。これにより、混合する材料や得られる樹脂組成物が空気により酸化し熱分解することを抑制することができる。つまり、樹脂組成物において、高分子量成分の割合を高く維持しつつ、低分子量成分の割合の増加を抑制することができる。
　不活性ガスとしては、特に限定されないが、例えば窒素ガスやアルゴンガスなどを用いるとよい。
　なお、押出機２００は、シリンダ２１０の内部を加熱するための加熱部（図示略）などを備えてもよい。加熱部としては従来公知のものを用いることができる。
（４）電力ケーブルの製造方法
　次に、本実施形態の電力ケーブルの製造方法について図５を用いて説明する。図５は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの製造方法を示すフローチャートである。以下、ステップを「Ｓ」と略す。
（Ｓ１００：樹脂組成物調製工程）
　まず、絶縁層１３０を形成するための樹脂組成物を調製する。
　本実施形態では、例えばプロピレン系樹脂であるベースポリマ（Ａ）、変性ポリプロピレンである変性ポリマ（Ｂ）、そして、必要に応じて、熱可塑性エラストマ（Ｃ）やその他の添加剤（酸化防止剤など）と、を、図２に示す押出機２００に供給する。そして、ホッパ２２０から供給した各材料をシリンダ２１０の内部で加熱しながら混合する。このとき、雰囲気調整部２６０によりシリンダ２１０の内部を不活性ガス雰囲気に調整している。そして、加熱混合により得られた樹脂組成物を排出部２５０から押し出し、造粒する。これにより、絶縁層１３０を構成することとなるペレット状の樹脂組成物を得る。
　各成分の含有量は、変性ポリマ（Ｂ）における不飽和カルボン酸の変性量や数平均分子量、熱可塑性エラストマ（Ｃ）の数平均分子量に応じて、適宜調整するとよい。例えば、ベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を使用する場合であれば、ベースポリマ（Ａ）を９０質量部以上９９質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、添加するとよい。また例えば、さらに熱可塑性エラストマ（Ｃ）を使用する場合であれば、ベースポリマ（Ａ）を５５質量部以上９０質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、熱可塑性エラストマ（Ｃ）を１０質量部以上４５質量部以下、添加するとよい。
　樹脂組成物調製工程Ｓ１００にて、不活性ガス雰囲気にて各成分を加熱混合し押し出すことにより、樹脂組成物の加熱にともなう高分子量成分や低分子量成分の割合の変動を抑制することができる。
（Ｓ２００：導体準備工程）
　一方で、複数の導体芯線を撚り合わせることにより形成された導体１１０を準備する。
（Ｓ３００：ケーブルコア形成工程（押出工程、絶縁層形成工程））
　樹脂組成物準備工程Ｓ１００および導体準備工程Ｓ２００が完了したら、上述の樹脂組成物を用い、導体１１０の外周を例えば３ｍｍ以上の厚さで被覆するように絶縁層１３０を形成する。
　このとき、本実施形態では、例えば、３層同時押出機を用いて、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０を同時に形成する。
　具体的には、３層同時押出機のうち、内部半導電層１２０を形成する押出機Ａに、例えば、内部半導電層用組成物を投入する。絶縁層１３０を形成する押出機Ｂとして、図２に示す押出機２００に、上述したペレット状の樹脂組成物を投入する。このとき、押出機２００のシリンダ２１０の内部を不活性ガス雰囲気に調整する。なお、押出機Ｂの設定温度は、例えば所望の融点よりも１０℃以上８０℃以下の温度だけ高い温度に設定する。線速および押出圧力に基づいて、設定温度を適宜調節するとよい。外部半導電層１４０を形成する押出機Ｃに、押出機Ａに投入した内部半導電層用樹脂組成物と同様の材料を含む外部半導電層用組成物を投入する。
　次に、押出機Ａ～Ｃからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体１１０の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０を同時に押出す。これにより、ケーブルコアとなる押出材が形成される。
　その後、押出材を、例えば、水により冷却する。
　ケーブルコア形成工程Ｓ３００にて、不活性ガス雰囲気にてペレット状の樹脂組成物を加熱しながら混合し、押出すことにより、加熱による高分子量成分や低分子量成分の割合の変動を抑制することができる。この結果、絶縁層１３０において高分子量成分の割合を高く維持しつつ、低分子量成分の割合を低く抑制することができる。しかも、押出を長時間にわたって連続的に行った場合であっても、その割合の変動を抑制することができる。
　以上のケーブルコア形成工程Ｓ３００により、導体１１０、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０により構成されるケーブルコアが形成される。
（Ｓ４００：遮蔽層形成工程）
　ケーブルコアを形成したら、外部半導電層１４０の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層１５０を形成する。
（Ｓ５００：シース形成工程）
　遮蔽層１５０を形成したら、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層１５０の外周に、シース１６０を形成する。
　以上により、固体絶縁電力ケーブルとしての電力ケーブル１０が製造される。
（４）本実施形態に係る効果
　本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
（ａ）本実施形態の樹脂組成物は、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上である。変性ポリマ（Ｂ）によれば、極性を有する不飽和カルボン酸を樹脂組成物に導入することができる。そして、不飽和カルボン酸の総含有量を０．０００３％以上とすることにより、樹脂組成物において空間電荷をトラップし、その蓄積を抑制することができる。しかも、樹脂組成物は、分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の低分子量成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の高分子量成分の割合が１６％以上となるように構成されている。つまり、絶縁性に寄与する高分子量成分の割合を高くする一方、樹脂組成物中を移動して局所的な空間電荷の蓄積を引き起こす低分子量成分の割合を低くしている。このような樹脂組成物によれば、高い絶縁性を実現するとともに、高温環境下でも、変性ポリマ（Ｂ）による空間電荷のトラップ効果を安定して発現させ、空間電荷の局所的な蓄積を抑制することができる。そのため、絶縁層１３０を上記樹脂組成物で形成することにより、高い絶縁性を安定して得ることができる。具体的には、絶縁層１３０を高温であっても高耐圧とすることが可能となる。つまり、本実施形態の電力ケーブル１０により安定的な直流送電が可能となる。
（ｂ）樹脂組成物の調製の際、ベースポリマ（Ａ）、変性ポリマ（Ｂ）、必要に応じて熱可塑性エラストマ（Ｃ）を押出機２００のシリンダ２１０に供給し、不活性ガス雰囲気にて加熱混合している。酸素を含む雰囲気にて加熱混合を行う場合、各成分が加熱により分解することがあり、低分子量化が進むおそれがある。しかも、調製された樹脂組成物がシリンダ２１０の内部に滞留し、長時間にわたって加熱されることで、低分子量化がより進むおそれがある。この点、不活性ガス雰囲気にて混合を行うことにより、各成分の分解を抑制し、高分子量成分の割合の減少と低分子量成分の割合の増加とを抑制することができる。これにより、各分子量成分の割合を上記範囲内に調整しやすく、上述の効果（ａ）をより確実に得ることができる。
（ｃ）また樹脂組成物の調製の際、押出機２００におけるスクリュ２３０のスクリュフライト２３２を、第１方向側がテーパ形状となるように構成するとよい。スクリュフライト２３２が矩形状である場合、樹脂組成物がスクリュフライト２３２にせき止められ、シリンダ２１０の内部に滞留しやすくなる。この点、スクリュフライト２３２を第１方向側の側面がテーパ形状となるように構成することで、樹脂組成物の滞留を抑制し、長時間の加熱による高分子量成分の割合の低下と低分子量成分の割合の増加とを抑制することができる。これにより、上述の効果（ａ）をより確実に得ることができる。
（ｄ）また樹脂組成物の調製の際、押出機２００のシリンダ２１０と排出部２５０との間に、厚さ方向に貫通し、第１方向から第２方向に向かって径が小さくなる複数のテーパ孔部２７１を有する滞留抑制部材２７０を配置するとよい。樹脂組成物は、排出部２５０から押し出される際、排出部２５０の孔部２５１の縁でせき止められ、シリンダ２１０の内部に滞留することがある。この点、テーパ孔部２７１を有する滞留抑制部材２７０を配置することで、樹脂組成物をシリンダ２１０の内部に滞留させることなく、外部へと押出やすくなる。これにより、各分子量成分の割合の変動を抑制することができ、上述の効果（ａ）をより確実に得ることができる。
（ｅ）樹脂組成物は、ベースポリマ（Ａ）と変性ポリマ（Ｂ）の合計の含有量を１００質量部としたときに、ベースポリマ（Ａ）を９０質量部以上９９質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、含むとよい。このような配合量とすることにより、不飽和カルボン酸の総含有量を上記範囲としながらも、低分子量成分の割合を低くすることができ、上述の効果（ａ）をより確実に得ることができる。
（ｆ）樹脂組成物は、熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含有し、ベースポリマ（Ａ）、変性ポリマ（Ｂ）および熱可塑性エラストマ（Ｃ）の合計の含有量を１００質量部としたときに、ベースポリマ（Ａ）を５５質量部以上９０質量部以下、変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、熱可塑性エラストマ（Ｃ）を１０質量部以上４５質量部以下、含むとよい。熱可塑性エラストマ（Ｃ）によれば、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）の過度な結晶成長を抑制することができ、樹脂組成物に柔軟性を付与することができる。また各成分の含有量を上記範囲とすることにより、熱可塑性エラストマ（Ｃ）による柔軟性の向上の効果を得ながらも、不飽和カルボン酸の総含有量と各分子量成分の割合とを所定範囲に調整して、上述の効果（ａ）をより確実に得ることができる。
（ｇ）熱可塑性エラストマ（Ｃ）はスチレン系エラストマであるとよい。スチレン系エラストマによれば、芳香環により電子をトラップして安定的な共鳴構造を形成できるので、樹脂組成物の絶縁性をより向上させることができる。
（ｈ）変性ポリマ（Ｂ）の数平均分子量は２０，０００以上であるとよい。また、ベースポリマ（Ａ）の数平均分子量は８０，０００以上であるとよい。このようなベースポリマ（Ａ）や変性ポリマ（Ｂ）によれば、樹脂組成物に含まれる低分子量成分の割合をより確実に低減して、空間電荷の蓄積をより抑制することができる。
（ｉ）また、樹脂組成物の相構造は、ベースポリマ（Ａ）および変性ポリマ（Ｂ）を含む２成分系では、これらが相溶した構造、もしくは、ベースポリマ（Ａ）中に変性ポリマ（Ｂ）が微細に分散した海島構造を有し、海島構造であれば、変性ポリマ（Ｂ）から形成される島相の径が０．５μｍ未満であるとよい。また、相構造は、熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含む３成分系では、上述した２成分系の相構造中に、熱可塑性エラストマ（Ｃ）が微細に分散した海島構造を有するとよい。このような相構造によれば、各成分を樹脂組成物中に均一に分散させて、樹脂組成物中で空間電荷をより均一にトラップさせることができる。これにより、絶縁性をより安定して得ることができる。
（ｊ）樹脂組成物は、無機充填剤を含まないとよい。ここで、無機充填剤を含まないとは、無機充填剤を意図的に添加しないことを示す。例えば無機充填剤の含有量が樹脂成分１００質量部に対して１質量部未満であるとよい。これにより、樹脂組成物を押出する際にメッシュの目詰まりを抑制することができる。その結果、樹脂組成物を押出して形成される絶縁層１３０において、その長さ方向に絶縁性がばらつくことを抑制することができる。また、絶縁層１３０自体の成形性の低下を抑制することができる。すなわち、長尺の電力ケーブル１０を連続的に押出工程で製造するときに、長尺の電力ケーブル１０全体として安定的な絶縁性を得ることができる。
（ｋ）樹脂組成物は、非架橋であるとよい。これにより、樹脂組成物をリサイクルすることが可能となる。
（ｌ）樹脂組成物は、劣化防止の観点から酸化防止剤をさらに含有するとよく、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤であるとよい。また、酸化防止剤の分子量は５００以上であるとよい。ヒンダードフェノール系酸化防止剤によれば、その他の酸化防止剤と比べて立体障害が大きいため、樹脂組成物中での移動を抑制することができる。また、その分子量を５００以上とすることにより、樹脂組成物中での移動を抑制することができる。そのため、樹脂組成物が高温環境下に曝されたときに、酸化防止剤の移動にともなう、局所的な空間電荷の蓄積を抑制することができる。
＜本開示の他の実施形態＞
　以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　上述の実施形態では、電力ケーブル１０が遮水層を有していなくてもよい場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電力ケーブル１０は、簡易的な遮水層を有していてもよい。具体的には、簡易的な遮水層は、例えば、金属ラミネートテープからなる。金属ラミネートテープは、例えば、アルミまたは銅等からなる金属層と、金属層の片面または両面に設けられる接着層と、を有している。金属ラミネートテープは、例えば、ケーブルコアの外周（外部半導電層よりも外周）を囲むように縦添えにより巻き付けられる。なお、当該遮水層は、遮蔽層よりも外側に設けられていてもよいし、遮蔽層を兼ねていてもよい。このような構成により、電力ケーブル１０のコストを削減することができる。
　上述の実施形態では、電力ケーブル１０が陸上、水中または水底に布設されるよう構成される場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、電力ケーブル１０は、いわゆる架空電線（架空絶縁電線）として構成されていてもよい。
　上述の実施形態では、ケーブルコア形成工程Ｓ３００において３層同時押出を行ったが、１層ずつ押出してもよい。
　次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。
（１）材料について
　樹脂組成物の調製に用いた材料を以下に列挙する。
　ベースポリマ（Ａ）としてランダムポリプロピレン（ＰＰ１）を、変性ポリマ（Ｂ）としてマレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ－ＰＰ１）～（ＭＡＨ－ＰＰ３）を、熱可塑性エラストマ（Ｃ）として水添スチレン系熱可塑性エラストマ（ＳＥＢＳ１）を、それぞれ準備した。各成分の物性値は以下のとおりである。
・ＰＰ１：数平均分子量１４０，０００、ＭＦＲ０．５ｇ／１０ｍｉｎ、融点１４５℃
・ＭＡＨ－ＰＰ１：数平均分子量５８，０００、マレイン酸変性量０．３質量％、ＭＦＲ６ｇ／１０ｍｉｎ、融点１６０℃
・ＭＡＨ－ＰＰ２：数平均分子量４１，０００、マレイン酸変性量０．８質量％、ＭＦＲ１１０ｇ／１０ｍｉｎ、融点１５８℃
・ＭＡＨ－ＰＰ３：数平均分子量１５，０００、マレイン酸変性量１．８質量％、ＭＦＲ９００ｇ／１０ｍｉｎ、融点１４５℃
・ＳＥＢＳ１：数平均分子量１５０，０００、スチレン量１５質量％、ＭＦＲ０．２ｇ／１０ｍｉｎ、融点なし
　また、その他の添加剤として、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系である、ペンタエリスリチル－テトラキス［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］（分子量１１７８）を準備した。
（２）樹脂組成物の調製
　上記各材料を下記表１に示す配合量で押出機に供給し、押出機により加熱混合し造粒することにより、サンプル１～６を作製した。樹脂組成物の調製に際し、押出条件を以下のように変更した。サンプル１では、上述した押出機を用いて、シリンダの内部を窒素ガスでパージするとともに、スクリュフライトの第１方向側の側面がテーパ形状を有するスクリュを採用し、押出を行った。サンプル２では、スクリュフライトの断面形状が矩形状であるスクリュを採用した以外は、サンプル１と同様に押出を行った。サンプル３では、シリンダの内部を窒素ガスでパージしない以外は、サンプル１と同様に押出を行った。サンプル４では、窒素ガスでパージせず、またスクリュフライトを矩形状とした以外は、サンプル１と同様に押出を行った。サンプル５では、使用する材料や配合量を変更した以外はサンプル４と同様に押出を行った。サンプル６では、シリンダの内部を窒素ガスでパージするとともに、スクリュフライトの第１方向側の側面がテーパ形状を有するスクリュを採用した以外は、サンプル５と同様に押出を行った。なお、各サンプルでは、酸化防止剤の配合量を０．１質量部とした。
（３）電力ケーブルの作製
　次に、直径が１４ｍｍの希薄銅合金製の導体芯線を撚り合せることにより形成された導体を準備した。導体を準備したら、エチレン－エチルアクリレート共重合体を含む内部半導電層用樹脂組成物と、上述（２）で調製した絶縁層用の樹脂組成物と、内部半導電層用樹脂組成物と同様の材料からなる外部半導電層樹脂組成物と、をそれぞれ押出機Ａ～Ｃに投入した。押出機Ａ～Ｃからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層を同時に押出した。これにより、中心から外周に向けて、導体、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層を有する電力ケーブルのサンプルを作製した。本実施例では、押出を連続して行い、２４０時間後に電力ケーブルから評価試料Ａを切り出した。また比較のため、押出し直後（０時間後）の電力ケーブルから評価試料Ｂを切り出した。なお、絶縁層用の樹脂組成物を押し出す際、表１に示す押出条件でそれぞれ押出を行った。
（４）評価
　作製した電力ケーブルから切り出した評価試料Ａおよび評価試料Ｂについて、絶縁層を構成する樹脂組成物の分子量分布と不飽和カルボン酸（マレイン酸）の総含有量、空間電荷特性、体積抵抗率、直流破壊強度を評価した。各評価方法は以下のとおりである。
（分子量分布）
　絶縁層を形成する樹脂組成物の分子量分布は、ＧＰＣにより下記条件下でＰＳを標準試料として作成された検量線に基づいて、ベース樹脂の数平均分子量を測定した。本実施例では、得られた分子量分布に基づき、分子量分布全体の総面積に対する、分子量が１×１０４以下の領域の面積の比率を求め、分子量が１×１０４以下の低分子量成分の割合を求めた。また同様に、分子量分布全体の総面積に対する、分子量が６×１０５以上の領域の面積の比率を求め、分子量が６×１０５以上の高分子量成分の割合を求めた。
　装置：東ソー製　ＨＬＣ－８３２１ＧＰＣ／ＨＴ
　溶離液：１，２，４－トリクロロベンゼン
　温度：１４０℃
　濃度：１．０ｍｇ／ｍＬ
　流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
　なお、ＰＳの検量線は、１０００以上５５０万以下の分子量の範囲内の結果に基づいて作成した。
（不飽和カルボン酸の総含有量）
　絶縁層を形成する樹脂組成物における不飽和カルボン酸（マレイン酸）の総含有量は、樹脂組成物に含まれる不飽和カルボン酸部位をメチルエステル化した後、１Ｈ－ＮＭＲ測定を行い、得られたスペクトルから算出した。具体的には、得られるスペクトルにおいて、ポリマ骨格に由来するピークの面積Ｓ１と、不飽和カルボン酸に由来するピークの面積Ｓ２とを求め、Ｓ１とＳ２との合計に対するＳ２の比率（Ｓ２／Ｓ１＋Ｓ２）を、不飽和カルボン酸の総含有量とした。
（空間電荷特性）
　絶縁層の空間電荷特性は、絶縁層の空間電荷蓄積量により評価した。空間電荷蓄積量は、電流積分電荷法により測定した。具体的には、まず、電力ケーブルの絶縁層からシート状の試料片を採取した。続いて、この試料片を測定用コンデンサに直列に接続した後、測定用コンデンサに電荷を蓄積させ、電流の積分値である電荷量を測定した。本実施例では、温度９０℃にて、４０ｋＶ／ｍｍまたは８０ｋＶ／ｍｍの直流電界を試料に連続印加し、３００秒経過後における電荷量Ｑ３００と、印加直後（０秒）における電荷量Ｑ０とに基づいて、下記式より、温度９０℃、直流電界４０ｋＶ／ｍｍでの空間電荷蓄積量と、温度９０℃、直流電界８０ｋＶ／ｍｍでの空間電荷蓄積量を求めた。当該空間電荷蓄積量が３０％以下である場合をＡ（最良）とし、空間電荷蓄積量が３０％超１００％以下である場合をＢ（良好）とし、空間電荷蓄積量が１００％超である場合をＣ（不良）として評価した。
　空間電荷蓄積量＝（Ｑ３００／Ｑ０－１）×１００
（体積抵抗率）
　絶縁層の体積抵抗率は、空間電荷特性と同様に電力ケーブルの絶縁層から採取したシート状の試料片を用いて測定した。具体的には、試料片を温度９０℃のシリコーンオイル中に浸漬させ、直径２５ｍｍの平板電極を用いて、４０ｋＶ／ｍｍまたは８０ｋＶ／ｍｍの直流電界を試料片に印加することで、体積抵抗率を測定した。当該体積抵抗率が７×１０１５Ω・ｃｍ以上である場合をＡ（最良）とし、体積抵抗率が１×１０１５Ω・ｃｍ以上７×１０１５Ω・ｃｍ未満である場合をＢ（良好）とし、体積抵抗率が１×１０１５Ω・ｃｍ未満である場合をＣ（不良）として評価した。
（直流破壊強度）
　絶縁層の直流破壊強度は、空間電荷特性と同様に電力ケーブルの絶縁層から採取したシート状の試料片を用いて測定した。具体的には、まず、試料片を温度９０℃のシリコーンオイル中に浸漬させ、直径２５ｍｍの平板電極を用いて、４ｋＶ／ｍｉｎの速度で印加電圧を上昇させた。そして、試料片が絶縁破壊に至ったときに、このときに印加していた電圧を試料片の厚さで除算することで、試料片の直流破壊強度を求めた。当該直流破壊強度が２００ｋＶ／ｍｍ以上である場合をＡ（最良）とし、直流破壊強度が１６０ｋＶ／ｍｍ以上２００ｋＶ／ｍｍ未満である場合をＢ（良好）とし、直流破壊強度が１６０ｋＶ／ｍｍ未満である場合をＣ（不良）として評価した。
（５）評価結果
　押出の２４０時間後に採取した評価試料Ａについての結果を上記表１に、押出直後に採取した評価試料Ｂについての結果を下記表２にそれぞれまとめる。
　表１および表２に示すように、サンプル１～６はそれぞれ、押出直後よりも押出の２４０時間後では、高分子量成分の割合が低く、低分子量成分の割合が高くなり、分子量分布が変動することが確認された。ただし、サンプル１～３では、分子量分布の変動が小さく、２４０時間後の評価試料Ａにおいて、低分子量成分の割合を１．３％未満、高分子量成分の割合を１６％以上に維持できることが分かった。しかも、樹脂組成物における不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であった。この結果、押出の２４０時間後であっても、押出直後と同様に、空間電荷蓄積量を低く抑えるとともに、高い体積抵抗率を得られることが分かった。また、いずれのサンプルも、直流破壊電界強度が高いことが分かった。つまり、サンプル１～サンプル３では、長尺の電力ケーブルを作製した場合に長さ方向での絶縁性のばらつきを抑制でき、高い絶縁性を安定して実現することができる。
　また、サンプル１‐Ａ～サンプル３‐Ａを比較したときに、使用する材料および組成を同一としているものの、押出条件の違いにより、高分子量成分および低分子量成分の割合が変動することが確認された。具体的には、シリンダの内部を窒素ガスでパージしたサンプル２‐Ａでは、スクリュフライトをテーパ形状としたサンプル３‐Ａと比較し、高分子量成分の割合をより高く、かつ低分子量成分の割合をより低くできることが確認された。このことから、樹脂組成物のシリンダ内部への滞留を抑制する場合よりも、シリンダ内部を不活性ガス雰囲気とする場合では、ポリマ成分の低分子量化をより抑制しやすいことが分かった。また、窒素ガスでのパージおよびテーパ形状を有するスクリュフライトを採用したサンプル１‐Ａでは、いずれか一方を採用したサンプル２‐Ａやサンプル３‐Ａと比較して、分子量分布の変動をより確実に抑制できることが分かった。
　サンプル４では、押出直後の評価試料Ｂにおいて、高分子量成分の割合を高く、低分子量成分の割合を低くできるものの、押出の２４０時間後の評価試料Ａにおいて、高分子量成分の割合が著しく低下し、低分子量成分の割合が高くなることが確認された。つまり、樹脂組成物の分子量分布が押出時間の経過にともない著しく変動することが分かった。これは、窒素パージをせずに材料を加熱混合することで、樹脂成分の分解が促進されたためと考えられる。また、矩形状のスクリュフライトを有するスクリュを採用することで、樹脂組成物がシリンダの内部に滞留しやすく、滞留した樹脂成分が過剰に加熱されることで分解が促進されたためと考えられる。その結果、サンプル４は、空間電荷蓄積量が大きく、また体積抵抗率や直流破壊電界強度が低いことが確認された。
　サンプル５では、変性ポリマ（Ｂ）として数平均分子量が比較的小さなＭＡＨ－ＰＰ３を使用し、樹脂組成物における低分子量成分の割合がそもそも多くなるような組成とした。そのため、押出直後の評価試料Ｂにおいて、高分子量成分の割合が比較的低く、低分子量成分の割合が比較的高いことが確認された。しかも、窒素パージやテーパ形状のスクリュフライトを有するスクリュを採用しなかった。そのため、押出直後の評価試料Ｂと比較して、押出の２４０時間後の評価試料Ａでは、高分子量成分の割合がさらに低く、低分子量成分の割合がさらに高くなることが確認された。その結果、空間電荷蓄積量が大きく、また体積抵抗率や直流破壊電界強度が低いことが確認された。
　サンプル６では、窒素ガスでのパージおよびテーパ形状を有するスクリュフライトを採用することで、押出の際の樹脂成分の分解や樹脂組成物の滞留にともなう分子量分布の変動を抑制できたものの、サンプル５と同一の組成であって、樹脂組成物における高分子量成分の割合がそもそも低く、低分子量成分の割合もそもそも多かった。そのため、空間電荷蓄積量が大きく、また体積抵抗率や直流破壊電界強度が低いことが確認された。
　なお、サンプル１～サンプル６について、透過型電子顕微鏡にて樹脂組成物の相構造を観察したところ、ベースポリマ（Ａ）と変性ポリマ（Ｂ）とが相溶する海相へ熱可塑性エラストマ（Ｃ）が島相として微細に分散する海島構造が形成されていることが確認された。
　以上のように、樹脂組成物において、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有する変性ポリマ（Ｂ）とを少なくとも使用し、樹脂組成物における不飽和カルボン酸の総含有量と高分子量成分および低分子量成分の割合を所定の要件を満たすようにすることで、高温環境下でも、空間電荷の蓄積を抑制し、体積抵抗率や直流破壊電界強度を向上できることが確認された。つまり、樹脂組成物において高い絶縁性を安定して得られることが確認された。これにより、絶縁層を高温環境下でも高耐圧とすることができ、電力ケーブルにより安定的な直流送電が可能となる。
＜付記＞
　以下、本開示の態様を付記する。
（付記１）
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
樹脂組成物。
（付記２）
　導体と、
　前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、
　を備え、
　前記樹脂組成物は、
　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
　前記樹脂組成物に含まれる、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
　前記樹脂組成物の分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
電力ケーブル。
（付記３）
　付記２において、好ましくは、
　前記樹脂組成物は、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を９０質量部以上９９質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、含む。
（付記４）
　付記２において、好ましくは、
　前記樹脂組成物は、スチレン単位を含む熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含有し、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）と前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を５５質量部以上９０質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）を１０質量部以上４５質量部以下、含む。
（付記５）
　付記２から付記４のいずれかにおいて、好ましくは、
　前記変性ポリマ（Ｂ）の数平均分子量が２０，０００以上である。
（付記６）
　付記２から付記５のいずれかにおいて、好ましくは、
　前記ベースポリマ（Ａ）の数平均分子量は８０，０００以上である。
（付記７）
　付記２から付記６のいずれかにおいて、
　前記ベースポリマ（Ａ）のメルトフローレートは０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
（付記８）
　付記２から付記７のいずれかにおいて、
　前記変性ポリマ（Ｂ）のメルトフローレートは０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５００ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
（付記９）
　付記４において、
　前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）のメルトフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
（付記１０）
　導体と、前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、を備える電力ケーブルの製造方法であって、
　前記樹脂組成物を調製する調製工程と、
　前記樹脂組成物を前記導体の周囲を被覆するように押出し、前記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有し、
　前記調製工程では、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）とを、前記樹脂組成物において、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上となるように添加し、不活性ガス雰囲気で加熱混合する、
電力ケーブルの製造方法。
（付記１１）
　付記１０において、好ましくは、
　前記調製工程では、筒状のシリンダと、前記シリンダの第１方向から挿入され、回転自在に配置されるスクリュと、前記シリンダの第２方向に取り付けられ、前記樹脂組成物を排出する孔部が設けられる排出部と、前記シリンダ内を不活性ガス雰囲気に調整する雰囲気調整部と、を備える押出機を用いて、前記樹脂組成物を調製する。
（付記１２）
　付記１１において、好ましくは、
　前記スクリュは、スクリュ本体部と、前記スクリュ本体部の表面にらせん状に配置されるスクリュフライトと、を備え、
　前記スクリュフライトは、前記第１方向側の側面がテーパ形状となるように構成される。
１０　　　電力ケーブル
１１０　　導体
１２０　　内部半導電層
１３０　　絶縁層
１４０　　外部半導電層
１５０　　遮蔽層
１６０　　シース
２００　　押出機
２１０　　シリンダ
２２０　　ホッパ
２３０　　スクリュ
２３１　　スクリュ本体部
２３２　　スクリュフライト
２４０　　回転駆動機構
２５０　　排出部
２５１　　孔部
２６０　　雰囲気調整部
２７０　　滞留抑制部材
２７１　　テーパ孔部

Claims (9)

  1. 　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
    　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
    　前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
    　分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
    樹脂組成物。
  2. 　導体と、
    　前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、
    　を備え、
    　前記樹脂組成物は、
    　プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、
    　プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）と、を含有し、
    　前記樹脂組成物に含まれる、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上であり、かつ、
    　前記樹脂組成物の分子量分布を測定したときに、分子量が１×１０４以下の成分の割合が１．３％未満であり、分子量が６×１０５以上の成分の割合が１６％以上である、
    電力ケーブル。
  3. 　前記樹脂組成物は、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を９０質量部以上９９質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、含む、
    請求項２に記載の電力ケーブル。
  4. 　前記樹脂組成物は、熱可塑性エラストマ（Ｃ）をさらに含有し、前記ベースポリマ（Ａ）と前記変性ポリマ（Ｂ）と前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）との合計の含有量を１００質量部としたとき、前記ベースポリマ（Ａ）を５５質量部以上９０質量部以下、前記変性ポリマ（Ｂ）を１質量部以上１０質量部以下、前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）を１０質量部以上４５質量部以下、含む、
    請求項２に記載の電力ケーブル。
  5. 　前記熱可塑性エラストマ（Ｃ）は、スチレン単位を含むスチレン系エラストマである、
    請求項４に記載の電力ケーブル。
  6. 　前記変性ポリマ（Ｂ）の数平均分子量が２０，０００以上である、
    請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の電力ケーブル。
  7. 　前記ベースポリマ（Ａ）の数平均分子量が８０，０００以上である、
    請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の電力ケーブル。
  8. 　導体と、前記導体の周囲に被覆され、樹脂組成物から形成される絶縁層と、を備える電力ケーブルの製造方法であって、
    　前記樹脂組成物を調製する調製工程と、
    　前記樹脂組成物を前記導体の周囲を被覆するように押出し、前記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有し、
    　前記調製工程では、プロピレン単位を有するベースポリマ（Ａ）と、プロピレン単位を有し、不飽和カルボン酸により変性された変性ポリマ（Ｂ）とを、前記樹脂組成物において、前記変性ポリマ（Ｂ）に由来する前記不飽和カルボン酸の総含有量が０．０００３％以上となるように添加し、不活性ガス雰囲気で加熱混合する、
    電力ケーブルの製造方法。
  9. 　前記調製工程では、筒状のシリンダと、前記シリンダの第１方向から挿入され、回転自在に配置されるスクリュと、前記シリンダの第２方向に取り付けられ、前記樹脂組成物を排出する孔部が設けられる排出部と、前記シリンダ内を不活性ガス雰囲気に調整する雰囲気調整部と、を備える押出機を用いて、前記樹脂組成物を調製する、
    　請求項８に記載の電力ケーブルの製造方法。
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