(57)【要約】【課題】事故等によって、ケーブルの絶縁被覆材料が破壊されて導体にまで水が浸透した場合であっても、走水（特に、内部半導電層と導体との界面における走水）を有効に防止することが可能な走水防止型電力ケーブルを提供する。【解決手段】複数の素線間に水密性材料を充填して撚り合わせて形成された水密性導体と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部、カーボンブラック１０〜１００重量部、及び脂肪族系のアルキルパーオキサイド０．３〜３．０重量部を配合した混合物を主成分とする導電性材料から形成されるとともに、加熱により架橋処理を施された内部半導電層と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂を主成分とする絶縁被覆材料から形成された絶縁層と、外部半導電層と、をこの順に有するケーブルコアから構成する。【選択図】図１
2012073303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素線間に水密性材料を充填して撚り合わせて形成された水密性導体と、
ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部、カーボンブラック１０〜１００重量部、及び脂肪族系のアルキルパーオキサイド０．３〜３．０重量部を配合した混合物を主成分とする導電性材料から形成されるとともに、加熱により架橋処理を施された内部半導電層と、
ポリオレフィン系のゴム又は樹脂を主成分とする絶縁被覆材料から形成された絶縁層と、
外部半導電層と、をこの順に有するケーブルコアを備えたことを特徴とする走水防止型電力ケーブル。
【請求項２】
前記内部半導電層、絶縁層及び外部半導電層は、前記水密性導体上に、少なくとも前記内部半導電層と絶縁層とが同時に押出加工により順次成形されたものであることを特徴とする請求項１に記載の走水防止型電力ケーブル。
【請求項３】
前記内部半導電層を構成する脂肪族系のアルキルパーオキサイドは、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３のうちの１つの化合物、又はその混合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の走水防止型電力ケーブル。
【請求項４】
前記内部半導電層を構成するポリオレフィン系のゴム又は樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂及びエチレンエチルアクリレート共重合（ＥＥＡ）樹脂のうちの１つの化合物、又はエチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂若しくはエチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂及びエチレンプロピレン（ＥＰ）ゴムから選ばれた２種以上の混合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の走水防止型電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走水防止型電力ケーブルに関するものである。さらに詳しくは、主に、海底ケーブルとして水中に布設される電力輸送用ケーブル等に用いられる走水防止型電力ケーブルに関し、ケーブルの絶縁被覆材料が破壊されて導体にまで水が浸透した場合であっても、走水（導体の長手方向に水が浸透すること）を有効に防止することが可能な走水防止型電力ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の素線間に、ゴム、樹脂又は高粘度油等の水密性材料を充填して撚り合わせて形成された水密性導体に関しては、種々の提案がなされている。例えば、導体内に充填する水密性材料として、アモルファスポリ−α−オレフィン、ポリブテン及び比表面積が６００〜１２００ｍ２／ｇであるカーボンブラックを含有する組成物（混和物）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、水密性材料として、吸水性材料を含むもの（例えば、特許文献２参照）やシラン架橋が施されたもの（例えば、特許文献３参照）等の多数の提案がなされている。【０００３】
これらの水密性導体には、大別して２通りの用途がある。一つは、電柱間等に架線され、比較的低電圧で使用される、いわゆる絶縁電線用途である。この場合、水密性導体は、電線の末端からの雨水の浸入による導体の腐食切断現象を防止するために使用される。この絶縁電線においては、雨水の浸入防止を主目的とするため、使用される水密性材料は、導体との密着性が主に要求され、必ずしも導体との接着性までは要求されることはない。また、接続作業時に、導体から水密性材料を除去する必要があるため、導体からの剥ぎ取りが容易であること（剥ぎ取り性が良いこと）が重視される。このような絶縁電線としては、例えば、水密性材料をシラン架橋して剥ぎ取り性を向上させたものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。【０００４】
また、上記絶縁電線は比較的低電圧で使用されるため、内部半導電層の作製方法は、高圧、特高圧以上の樹脂又はゴムの絶縁層を有する固体絶縁ケーブルで用いられるような、一つのクロスヘッド内で絶縁層と同時に押出成形されるタイプのものとは異なり、一旦、導電性の水密性材料を導体の最外層全体を覆うように成形したものの上に、別工程、又は異なるクロスヘッドを用いて、絶縁層を押し出すことよって成形加工されるタイプのものが一般的である。【０００５】
そして、他の一つの用途としては、高圧、特高圧以上の電圧で使用される海底ケーブル等の水中に布設される電力輸送用ケーブル等の用途である。この走水防止型電力ケーブルを海底ケーブルとして用いる場合、水深に応じて走水を防止する必要がある。例えば、水深１００ｍに布設される場合、１０気圧の圧力に抗して走水を防止する必要があるため、水密性材料としては、導体との軸方向と長手方向への均一な接着性が重視され、例えば、ブチルゴムとカーボンブラックとからなる組成物、ポリブテンとカーボンブラックとからなる組成物、又はアタクチックポリプロピレンとワックスとグラファイトとからなる組成物等が知られている（例えば、特許文献１の「従来の技術」参照）。【０００６】
また、高圧、特高圧以上の電圧で使用されることから、耐電圧特性を向上させるため、ケーブルの絶縁層と内部半導電層との界面を平滑にする必要がある。従って、内部半導電層は、ケーブル製造時に、一つのクロスヘッド内で絶縁層と同時に押出成形されるのが一般的である。しかしながら、内部半導電層として、導体との接着性の良い前述の水密性材料であるブチルゴムとカーボンブラックとを主成分とする導電性材料からなる組成物等を用いた場合、絶縁層に用いられるポリオレフィン系材料との流動性が異なるため、平滑な界面が得られないという問題がある。従って、内部半導電層には、一般的な固体絶縁ケーブルと同様に、絶縁層と流動性の類似したポリオレフィン系材料にカーボンブラックを配合した組成物（混和物）を主成分とした導電性材料を用いざるを得ないのが現状である。この場合、ケーブル全体の外径を小さくするため、導体の最外層上には水密性材料を被覆することなしに、直接、内部半導電層を押し出し成形することから、結果として、導体の最外層は内部半導電層と直接、接触する構造になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３２４８３９号公報
【特許文献２】特開２００５−４８０８０号公報
【特許文献３】特開２００２−１３８１６９号公報
【特許文献４】特開２００２−３４３１６４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、海底ケーブル等に用いられる高圧・特高圧以上の電圧で使用される走水防止型電力ケーブルの場合、内部半導電層としては、ポリオレフィン系材料にカーボンブラックを配合した混和物を主成分とした導電性材料が、最外層の導体と直接接触した状態で用いられている。このようなポリオレフィン系材料にカーボンブラックを配合した混和物を主成分とした導電性材料は、例えば、ブチルゴムとカーボンブラックとよりなる混和物を主成分とした導電性材料に比べて導体との接着性に劣る場合が多いため、導体との接着性の面で問題がある。【０００９】
さらに、高圧、特高圧及び超高圧ケーブルに使用される内部半導電層は、導体の通電によって、常時最高９０℃、瞬時導体２００℃の高温に曝されることが許容されている。従って、この導体からの熱の影響により絶縁層と内部半導電層との界面が変形して平滑性が損なわれ電気性能が低下するという問題がある。この変形を防止するために架橋を施す必要があるが、架橋を行うことによって導体と剥離し易くなることは、先の特許文献４にも示されている通りであり、この点からも水密性の点で問題があった。【００１０】
また、近年、より深い海底等における使用の要求が高まっており、水深３００ｍ（約３０気圧）程度の圧力下でも使用できることが求められているが、このような用途では、特に、導体と内部半導電層との界面の走水（水走り）が起こり易くなるという問題がある。【００１１】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、事故等によって、ケーブルの絶縁被覆材料が破壊されて導体にまで水が浸透した場合であっても、走水（特に、内部半導電層と導体との界面における走水）を有効に防止することが可能な走水防止型電力ケーブルを提供することを目的とする。このように走水が防止されることによって、事故時等において、損傷部のみを交換することで早期に復旧を図ることも可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、以下の走水防止型電力ケーブルを提供する。
［１］複数の素線間に水密性材料を充填して撚り合わせて形成された水密性導体と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部、カーボンブラック１０〜１００重量部、及び脂肪族系のアルキルパーオキサイド０．３〜３．０重量部を配合した混合物を主成分とする導電性材料から形成されるとともに、加熱により架橋処理を施された内部半導電層と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂を主成分とする絶縁被覆材料から形成された絶縁層と、外部半導電層と、をこの順に有するケーブルコアを備えたことを特徴とする走水防止型電力ケーブル。
［２］前記内部半導電層、絶縁層及び外部半導電層は、前記水密性導体上に、少なくとも前記内部半導電層と絶縁層とが同時に押出加工により順次成形されたものであることを特徴とする前記［１］に記載の走水防止型電力ケーブル。
［３］前記内部半導電層を構成する脂肪族系のアルキルパーオキサイドは、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３のうちの１つの化合物、又はその混合物であることを特徴とする前記［１］又は［２］に記載の走水防止型電力ケーブル。
［４］前記内部半導電層を構成するポリオレフィン系のゴム又は樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂及びエチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂のうちの１つの化合物、又はエチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂若しくはエチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂及びエチレンプロピレン（ＥＰ）ゴムから選ばれた２種以上の混合物であることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の走水防止型電力ケーブル。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、事故等によって、ケーブルの絶縁被覆材料が破壊されて導体にまで水が浸透した場合であっても、走水（特に、内部半導電層と導体との界面における走水）を有効に防止することが可能な走水防止型電力ケーブルを提供することができる。このように走水が防止されることによって、事故時等において、損傷部のみの交換で早期に復旧を図ることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る走水防止型電力ケーブルを構成するケーブルコアを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    水密性導体
２    内部半導電層
３    絶縁層
４    外部半導電層
１０  走水防止型電力ケーブル（ケーブルコア）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［走水防止型電力ケーブル］
図１は、本発明を実施するための形態（本実施の形態）に係る走水防止型電力ケーブルを構成するケーブルコアを模式的に示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る走水防止型電力ケーブル１０は、複数の素線間に水密性材料を充填して撚り合わせて形成された水密性導体１と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部、カーボンブラック１０〜１００重量部、及び脂肪族系のアルキルパーオキサイド０．３〜３．０重量部を配合した混合物を主成分とする導電性材料から形成されるとともに、加熱により架橋処理を施された内部半導電層２と、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂を主成分とする絶縁被覆材料から形成された絶縁層３と、外部半導電層４と、をこの順に有して構成されている。なお、走水防止型電力ケーブル１０は、図１に示すように、水密性導体１、内部半導電層２、絶縁層３及び外部半導電層４からなる１本のケーブルコア（例えば、外径３５ｍｍ）から構成されており、このケーブルコアを備えた走水防止型電力ケーブル１０は、そのケーブルコアの外周に遮蔽層、シース下走水防止テープ、シース、防護層等が用途により適宜設けられる構造である。また、図示はしないが、ケーブルコアの外周に遮蔽層、シース下走水防止テープ、シース、防護層等が設けられたものを２〜３本束ねたものとして構成されたものであっても良い。
【００１７】
本実施の形態に係る走水防止型電力ケーブルは、主に、海底ケーブルとして水中に布設される、高圧、特高圧以上の電圧で使用される電力輸送用ケーブル等に特に好適に用いられるが、本実施の形態に係る走水防止型電力ケーブルの用途はこれに限定されず、陸上ケーブルとして用いられることは勿論、必要に応じて、例えば、比較的低電圧で使用される、いわゆる絶縁電線等に用いても良い。
【００１８】
（水密性導体）
本実施の形態に用いられる水密性導体１は、複数の素線間の隙間に水密性材料を充填して撚り合わせて形成される。素線及び水密性材料を構成する材料としては、特に制限はなく、汎用されている材料を用いることができる。例えば、素線としては、外径が１〜１２ｍｍの銅線、アルミ線等からなるものを挙げることができる。また、素線は、通常同一外径のもの７〜１２７本を撚り合わせることによって用いられるが、場合によっては外径の異なる導体を組み合わせて使用する場合があり、この場合は様々な本数の素線が撚り合わされて使用される。複数の素線間に充填される水密性材料としては、例えば、ブチルゴム等のゴム若しくは樹脂、又はポリブテン等の高粘度油を挙げることができる。
【００１９】
水密性導体１の外径としては、例えば、３〜４０ｍｍのものを挙げることができる。なお、本実施の形態においては、水密性導体１の最外層上には水密性材料は被覆されず、水密性導体１の最外層は、後述する内部半導電層２と直接接触するように構成されている。
【００２０】
（内部半導電層）
本実施の形態において、内部半導電層２は、走水防止型電力ケーブルにおいて、導体と絶縁層の間にあり、平滑かつ密着した界面を形成することで、電界集中部位の発生を防ぎ、そのことによってケーブル全体の耐電圧特性を向上させるために用いられる。
【００２１】
本実施の形態に用いられる内部半導電層２は、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部、使用温度範囲において１０５以下の導電度を実現するためのカーボンブラックで、１０〜１００重量部、より詳しくは、デンカブラック（登録商標）などのアセチレン系カーボンブラックでは４０〜８０重量部、特殊導電性カーボン（商品名ケッチェンブラック）では１０〜４０重量部、導電性ファーネスブラックでは４０〜８０重量部、その他のファーネスブラックでは６０〜１００重量部、及び脂肪族系のアルキルパーオキサイド０．３〜３．０重量部、好ましくは、０．５〜３．０重量部、さらに好ましくは、０．５〜１．０重量部、を配合した混合物を主成分とする導電性材料から形成される。
【００２２】
ここで、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂としては、エチレンプロピレン（ＥＰ）ゴム、エチレンブテンゴム等のゴム、若しくは高圧法低密度ポリエチレン、低圧法中・高密度ポリエチレン、低圧法低密度ポリエチレン、低圧法超低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂、エチレン・メチルメタクリレート共重合（ＥＭＭＡ）樹脂等の樹脂類、又はこれらの混合物を挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００２３】
本実施の形態においては、内部半導電層２を構成するポリオレフィン系のゴム又は樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂及びエチレンエチルアクリレート共重合（ＥＥＡ）樹脂のうちの１つの化合物、又はエチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂若しくはエチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂及びエチレンプロピレン（ＥＰ）ゴムから選ばれた２種以上の混合物であることが好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂若しくはエチレンエチルアクリレート共重合（ＥＥＡ）樹脂及びエチレンプロピレン（ＥＰ）ゴムの混合物として用いる場合、その混合割合は、樹脂成分を主とし、ゴム成分はそれよりも少ない量とすることが好ましい。
【００２４】
また、カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、導電性を向上させたケッチェンブラック等を挙げることができる。カーボンブラックの配合量は、上述のように、使用温度範囲において１０５以下の導電度を実現することを目的とするために、カーボンブラックの種類により異なり、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部に対して、デンカブラック（登録商標）等のアセチレン系カーボンブラックでは４０〜８０重量部、特殊導電性カーボン（商品名ケッチェンブラック）では１０〜４０重量部、導電性ファーネスブラックでは４０〜８０重量部、その他のファーネスブラックでは６０〜１００重量部であることが好ましい。上記の重量部未満であると、導電度が不足する場合があり、顕著な場合には送電時の損失が増大することがある。また、上記の重量部を超えると材料全体の粘度が高くなり、ケーブルの成型性を妨げることがある。
【００２５】
また、脂肪族系のアルキルパーオキサイドとしては、反応温度が、最も多くの場合にケーブルの絶縁材料として使用されている架橋ポリエチレンのベース樹脂である高圧法低密度ポリエチレンの融点である１１０℃を上回る範囲で比較的低い温度が望ましいとの点から、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３のうちの１つの化合物、又はその混合物を好適なものとして挙げることができる。脂肪族系のアルキルパーオキサイドの配合量は、上述のように、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂１００重量部に対して、通常、０．３〜３．０重量部、好ましくは、０．５〜３．０重量部、さらに好ましくは、０．５〜１．０重量部である。０．３重量部未満であると、十分な架橋が進行せず、ケーブル使用時に変形が生じてしまうことがあり、４．０重量部を超えると架橋が進行しすぎて、導体と内部半導電層との間の接着が低下することがある。なお、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３の混合物をアルキルパーオキサイドとして用いる場合、その混合割合は、特に制限はない。
【００２６】
上述の配合成分の他に、必要に応じて、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）、２，６−ジ−ターシャリブチル−４−メチルフェノール、テトラキス−［メチレン−３−（３’、５’−ジターシャリブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、２−メルカプトベンズイミダゾール、ビス［２−メチル−４−｛３−ｎ−アルキル（Ｃ１２又はＣ１４）チオプロピオニルオキシ｝−５−ターシャリブチルフェニル］スルフィド、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの重合物等の酸化防止剤；ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸アミド、ポリエチレンワックス等の滑剤等を含んでいても良い。
【００２７】
本実施の形態においては、内部半導電層２、後述する絶縁層３及び外部半導電層４は、水密性導体１上に、一つのクロスヘッド内で少なくとも内部半導電層２と絶縁層３とが同時に押出加工により順次成形されたものであることが、内部半導電層と絶縁層の界面の平滑性の点から好ましく、一つのクロスヘッド内で内部半導電層２、絶縁層３及び外部半導電層４が同時に押出加工により順次成形されたものであることがさらに好ましい。
【００２８】
また、本実施の形態に用いられる内部半導電層２は、加熱により架橋処理を施されて構成される。架橋処理としては、一般の架橋ポリエチレンケーブルと同様に、押出加工により成形後、赤外線、高温のガス、高温のオイル等による加熱方法で、例えば、１４０〜３５０℃で加熱し、後述する絶縁層３の架橋と同時に行うのが好ましい。
【００２９】
内部半導電層２の厚さとしては、例えば、０．５〜２．５ｍｍのものを好適例として挙げることができる。
【００３０】
（絶縁層）
本実施の形態において、絶縁層３は、走水防止型電力ケーブルにおいて、導体に加わる高電圧を絶縁するために用いられる。
【００３１】
本実施の形態に用いられる絶縁層３は、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂を主成分とする絶縁被覆材料から形成されている。ここで、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂としては、エチレンプロピレン（ＥＰ）ゴム、エチレンブテンゴム等のゴム、若しくは高圧法低密度ポリエチレン、低圧法中・高密度ポリエチレン、低圧法低密度ポリエチレン、低圧法超低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂、エチレン・メチルメタクリレート共重合（ＥＭＭＡ）樹脂等の樹脂類、又はこれらの混合物を用いることができる。特に高圧、特高圧及び超高圧ケーブルの場合は、通電によって、導体温度が常時最高９０℃、瞬時導体２００℃の高温となることが許容されているため、これらの絶縁材料は、有機過酸化物、硫黄、電子線、シランなど、それぞれ適切な方法により架橋が施されていることが好ましい。
【００３２】
なお、上述のように、絶縁層３と内部半導電層２との界面を平滑にする必要があることから、絶縁層３と内部半導電層２とは、流動性が同程度の、同種又は類似した絶縁被覆材料から形成されることが好ましい。
【００３３】
絶縁層３の厚さとしては、例えば、３〜３２ｍｍのものを好適例として挙げることができる。
【００３４】
（外部半導電層）
本実施の形態において、外部半導電層４は、走水防止型電力ケーブルにおいて、絶縁層の遮蔽のために用いられる。
【００３５】
本実施の形態に用いられる外部半導電層４は、例えば、内部半導電層と同様にポリオレフィン系のゴム又は樹脂にカーボンブラックを配合したものを主成分とする導電性材料から形成される。
【００３６】
外部半導電層４の厚さとしては、例えば、０．５〜２．５ｍｍのものを好適例として挙げることができる。
【００３７】
［実施の形態の効果］
上述の構成を採用することで、走水防止型電力ケーブルに要求される電気性能が良好に保持されるとともに、水密性導体１と内部半導電層２との間の接着状態が良好に維持され、走水を有効に防止し得る走水防止型電力ケーブルを得ることができる。これは、以下の作用によると考えられる。すなわち、内部半導電層２の構成成分として用いられる脂肪族系のジアルキルパーオキサイドは、ポリオレフィン系のゴム又は樹脂の架橋に好適な架橋剤として知られているが、架橋ポリエチレンやＥＰゴムの架橋剤として最も良く用いられているジクミルパーオキサイドや１，３−ビス（ターシャリブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン等の芳香族系のジアルキルパーオキサイドと比較すると、反応中間体のラジカルの安定性が低く、架橋阻害の影響を受け易いという特徴を有している。このような特性を備えた脂肪族系のジアルキルパーオキサイドとポリオレフィン系のゴム又は樹脂との混合物からなる上述の導電性材料を用いて形成された内部半導電層２において、その水密性導体１の最外層に直接接触するその最表面部分は、ケーブルが加熱架橋されている際に、接触している水密性導体１を構成する金属元素の影響により架橋の進行が阻害され、未架橋状態又は低架橋状態のまま残される。
【００３８】
この加熱架橋によって、脂肪族系のジアルキルパーオキサイドの分解生成物は、内部半導電層２のベース材料であるポリオレフィン系のゴム又は樹脂との親和性が高いという特性を有することから、水密性導体１に接触した上述の未架橋部分又は低架橋部分の最表面部分を膨潤させる。これらの作用によって、内部半導電層２の最表面部分（水密性導体１側の部分）には、内部半導電層２の本体部分よりも接着性に優れた接着層が形成されることになり、水密性導体１と内部半導電層２との接着性が格段に向上するものと考えられる。
【００３９】
［走水防止型電力ケーブルの製造方法］
本実施の形態の走水防止型電力ケーブルは、例えば、以下のようにして製造することができる。即ち、導体として、金属素線を撚り合わせながら、その素線と素線の隙間にゴム、樹脂ないし高粘度油等の成分を充填してなる水密性導体を作製し、その上に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を押出加工により成形した上で、加圧状態にて、赤外線ヒータ等により加熱し架橋処理を行う等の方法によって製造することができる。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明の走水防止型電力ケーブルを、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって、いかなる制限を受けるものではない。【００４１】
（実施例１）
内部半導電層として、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（三井デュポンポリケミカル社製、商品名：エバフレックス  ＥＶ４５０）１００重量部、酸化防止剤（住友化学社製、商品名：スミライザーＷＸ−Ｒ）０．５重量部、カーボンブラック（電気化学工業社製、商品名：デンカブラック）５５重量部、及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１重量部を、バンバリミキサーにて混合してペレット化し、ブチルゴム系の水密性材料（コンパウンド）を１９本の素線間に充填して撚り合わせて形成された導体断面積が９５ｍｍ２の水密性導体上に、１ｍｍ厚に押出して被覆するとともに、９ｍｍ厚の架橋ポリエチレンからなる絶縁層及び１ｍｍ厚の外部半導電層を一つのクロスヘッド内で同時に順次押出して被覆し、かつ内部半導電層部分の温度が１８０℃以上になる条件にて加熱架橋を施すことにより、走水防止型電力ケーブルの試料を得た。この試料を用いて、下記の加工性試験、走水性試験及び加熱変形性試験を実施した。使用した内部半導電層の構成成分の配合及び試験の結果を表１に示す。【００４２】
（加工性試験）
加工性は、上記のモデルケーブル作製の可否で判定した。ケーブル内部半導電層の押出機にて成型ができたものを○、できなかったものを×として評価した。【００４３】
（走水性試験）
走水性試験は、５ｍ長の試料の片端に３ＭＰａの水圧を加え、２４時間後に他端から水が漏れてくるか否かを評価の指標とし、漏れてきた場合を×、漏れてこなかった場合を○として評価した。【００４４】
（加熱変形性試験）
加熱変形性は、ケーブルの半割試料を９５℃の恒温槽中で、５ｋｇの荷重を加え、内部半導電層の変形の大小を指標とし、変形量５０％未満の場合を○、５０％以上の場合を×として評価した。【００４５】
（実施例２〜８）
内部半導電層の構成成分の配合を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様にして、走水防止型電力ケーブルの試料を得た。これらの試料を用いて、上記の加工性試験、走水性試験及び加熱変形性試験を実施した。使用した内部半導電層の成分の配合及び試験の結果を表１に示す。なお、内部半導電層の構成成分として、
実施例４では、エチレンアクリル酸エチル共重合樹脂（日本ユニカー社製、商品名：ＤＰＤＪ−９１６９）１００重量部、及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１重量部、
実施例５では、エチレンプロピレンゴム（ＪＳＲ社製：商品名：ＥＰ２１）１０重量部とエチレン酢酸ビニル共重合樹脂９０重量部の混合物、及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１重量部、
実施例２では、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３の１重量部、
実施例３では、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンと２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３とを各０．５重量部、
実施例６では、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン０．３重量部、
実施例７では、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン３．０重量部、
実施例８では、エチレンプロピレンゴム１０重量部とエチレンアクリル酸エチル共重合樹脂９０重量部の混合物、及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン１．０重量部をそれぞれ用いた。【００４６】
（比較例１〜４）
内部半導電層の構成成分の配合を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同様にして、走水防止型電力ケーブルの試料を得た。これらの試料を用いて、上記の加工性試験、走水性試験及び加熱変形性試験を実施した。使用した内部半導電層の成分の配合及び試験の結果を表１に示す。なお、内部半導電層の構成成分として、比較例１では、ブチルゴム（ＪＳＲ社製、商品名：ＪＳＲ  ＢＵＴＹＬ  ０６５）１００重量部、及びプロセス油（出光興産社製、商品名：ＰＷ−９０）３０重量部を用い、また、比較例２では、ジクミルパーオキサイドの１重量部を用いた。【００４７】
【表１】
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【００４８】
（試験結果）
水密性導体内に充填される水密性材料（コンパウンド）と類似のブチルゴムを使用した比較例１の場合、一般的なケーブルの内部半導電層用の押出成型機では満足な形が得られず（ケーブル試料を製造することができず）、加工性に劣ることが確認された。このため、走水性試験及び加熱変形性試験は実施することができなかった。一方、エチレン酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂やエチレンアクリル酸エチル共重合（ＥＥＡ）樹脂をベースにした配合の化合物や混合物からなる実施例１〜８の場合は、一般的なケーブルの内部半導電層と特性が類似しており、問題なく成形加工できることが確認された。【００４９】
また、架橋剤として、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を使用した比較例２の場合、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを使用した実施例１の場合、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３を使用した実施例２の場合、及びそれらを混合して使用した実施例３の場合を比較すると、いずれも架橋は進んでおり、内部半導電層の変形も僅かであったが、比較例２では走水により水漏れが発生した。これらのケーブルの被覆層を解体した結果、比較例２では、内部導電層と水密性導体との間がきれいに剥がれたのに対し、実施例１〜３では内部導電層の一部が導体側に残り、より良い接着性を示していることが確認された。このことにより、本発明における内部導電層の構成成分である脂肪族のアルキルパーオキサイドを配合して架橋を施す方が、芳香族のアルキルパーオキサイドを使用する場合よりも水密性導体との接着性の点で優れていることが確認された。【００５０】
さらに、脂肪族のアルキルパーオキサイドの配合量としては０．３重量部以上３重量部以下が良いことが確認された。すなわち、比較例３と実施例６との比較によって、０．２重量部以下では、十分な架橋が行われず加熱変形性が劣ることが確認された。一方、比較例４と実施例７との比較によって、４重量部以上では走水防止特性に劣ることがわかるが、これは、４重量部以上であると、脂肪族系のアルキルパーオキサイドを使用した場合でも、内部半導電層の水密性導体と接触している最表面部分まで架橋が十分進んでしまうため、内部半導電層と水密性導体との間の接着性が低下したものと考えられる。すなわち、内部半導電層の最表面部分（水密性導体側の部分）には、内部半導電層の本体部分よりも接着性に優れた接着層が形成されなかったものである。また、ベースの樹脂としてはＥＶＡ樹脂の他、実施例４において用いられたＥＥＡ樹脂や、実施例５におけるＥＶＡ樹脂とＥＰゴムとのブレンド、及び実施例８におけるＥＥＡ樹脂とＥＰゴムとのブレンド等も好適に使用できることが確認された。
【図１】
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【国際調査報告】
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