(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００％モジュラスが、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第１の水密材料として選び、導体の撚り合わせ時に、前記第１の水密材料を導体に被覆することにより、前記第１の水密材料を導体内層間隙に充填し、前記第１の水密材料を導体内層間隙に充填した撚り線導体の外周に、１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第２の水密材料として選んで、被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、６０℃〜９０℃の温度範囲で、かつ、前記の第２の水密材料の融点以上の温度で、前記押出し被覆したポリエチレンをシラン架橋させることを特徴とする水密型架橋ポリエチレン絶縁電線の製造方法。
【請求項２】
第２の水密材料が、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の水密型架橋ポリエチレン絶縁電線の製造方法。
【請求項３】
第２の水密材料が、極性を持たない熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の水密型架橋ポリエチレン絶縁電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水密型架橋ポリエチレン絶縁電線の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
架空線用の架橋ポリエチレン絶縁電線（以下ＯＣと称する）にあっては、端末からの雨水などの進入を防止するために、撚り線導体の隙間に樹脂（以下水密材料と称する）を充填したタイプのものが広く使用されていて、ＯＣ−Ｗと称されている。
【０００３】
ＯＣ−Ｗをパーオキサイドを用いた化学架橋で製造する場合は、架橋工程に於いて、電線が高温、高圧に曝されるので、水密材料は、溶融状態で、絶縁体の外部から導体に押し付けられ、撚り線導体の隙間が充分に埋められ、導体との接着性も良くなる。
従って、化学架橋で製造されたＯＣ−Ｗは、水密性の効果を充分に発揮することができる。
しかし、化学架橋をするためには、高圧設備、加硫管など、大掛かりな設備が必要であり、多額の設備投資が必要である。そこで、より簡易な設備でＯＣ−Ｗを製造する方法として、シラン架橋方式が採用されるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
シラン架橋方式の場合は、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆した後、常圧蒸気中または温水中で、前記の押出し被覆したポリエチレンをシラン架橋させることができる。しかし、このことは、逆に言えば、電線が高温、高圧の状態になることがなく、水密材料で撚り線導体の隙間を埋めたり、導体との接着性を良くすることがやりにくくなることを意味する。
ＯＣ−Ｗをシラン架橋方式で製造するには、この点を充分に吟味した上で実施することが必要である。
水密性について言えば、融点が低く、流動性の大きい樹脂組成物を水密材料に選ぶことが好ましい。しかし、そういう樹脂組成物を水密材料として用いたＯＣ−Ｗは、通常、皮剥ぎ性が悪い。すなわち、架線工事の際に端末の絶縁体を剥いで、導体を露出させる処理に大変手間がかかる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の問題点を解消し、水密性が良く、かつ、皮剥ぎ性にも優れたＯＣ−Ｗをシラン架橋方式で製造する方法を提供するもので、１００％モジュラスが、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第１の水密材料として選び、導体の撚り合わせ時に、前記水密材料を導体に被覆することにより、前記第１の水密材料を導体内層間隙に充填し、前記第１の水密材料を導体内層間隙に充填した撚り線導体の外周に、１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第２の水密材料として選んで、これを被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、６０℃〜９０℃の温度範囲で、かつ、前記の第２の水密材料の融点以上の温度で、前記押出し被覆したポリエチレンを、シラン架橋して、ＯＣ−Ｗを製造することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に於いては、次に挙げるポリマーおよび、それらを相互にブレンドした樹脂組成物の中から１００％モジュラス値をキーとして、第１および第２の水密材料を選定し、それを使用することができる。
0003714191.tif 000002
【０００７】
本願発明者等は、後に述べる第１ステップの検討により、次に述べる通り、水密材料の１００％モジュラス、および、ポリエチレンを架橋する際の架橋温度の両方が、水密性にも、皮剥ぎ性にも大きな影響を及ぼすことを見出した。
すなわち、
１００％モジュラスが、できるだけ小さい樹脂組成物を水密材料として選定すれば、水密性は良好になる。しかし、１００％モジュラスが０．６０ＭＰａ未満の樹脂組成物を水密材料として使用すると、皮剥ぎ性を実用可能なレベルにすることが著しく困難になる。
一方、１００％モジュラスが２．７０ＭＰａより大きい樹脂組成物を水密材料として選定すると、水密性を良好にすることが困難である。
【０００８】
シラン架橋剤入りのポリエチレンを絶縁層として押出し被覆した後、温水または常圧の水蒸気中で、絶縁層のポリエチレンを架橋させるが、ポリエチレンの架橋温度を９０℃以上とするには、大掛かりな設備が必要であり、ポリエチレンの架橋温度を６０℃以下にしたのでは、架橋時間が長くなり過ぎて好ましくない。また、水密性を良くするには、架橋温度を高くすることが好ましく、皮剥ぎ性を良くするには架橋温度は低い方が好ましい。
【０００９】
以上の知見に基づいて、本発明等は、次のようなプロセスに従って、シラン架橋方式で、ＯＣ−Ｗを製造することを考えた。
▲１▼  導体の撚り合わせ時に、第１の水密材料を導体に被覆して、第１の水密材料を導体内層間隙に充填する。
▲２▼  第１の水密材料を導体内層間隙に充填した撚り線導体の外周に、第２の水密材料を被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆する。
▲３▼  温水または常圧(1気圧以下)の水蒸気中で、前記押出し被覆したポリエチレンを架橋させる。
上記のように、同じＯＣ−Ｗに於いて、複数樹脂組成物を水密材料に使用することで、水密材料の選択の幅をひろげることができ、水密性に優れ、かつ、皮剥ぎ性にも優れたＯＣ−Ｗをシラン架橋方式で容易に製造することができる。
【００１０】
（第１ステップの検討）
表１に示したサンプル１〜サンプル８のＥＥＡを、水密材料として使用し、それぞれの水密材料を撚り線導体の外から圧入し、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、次いで、架橋温度を数種類変化させて、押出し被覆したそれぞれのポリエチレンをシラン架橋させ、ＯＣ−Ｗを試作した。そして、試作したそれぞれの電線の水密性、皮剥ぎ性を調査した。
【００１１】
【表１】
0003714191.tif 000003
【００１２】
試作した電線の水密性、皮剥ぎ性は、以下に述べるような方法、および判定基準を用いて評価した。
［水密性］
長さ２ｍの電線の片端に、差圧が０．０１気圧になるように水圧を掛け、２４時間後の水の進入長を測定し、時間当たりの水の進入速度（ｍｍ／Ｈ）を求め、これを水密性の指標とし、判定の基準を次の通りとした。（ ◎、○、△は実用可能。×は実用できない。）
水密性                     水の進入速度
Ａ判定（ ◎ ） ：           １ｍｍ／Ｈ未満
Ｂ判定（ ○ ） ：         １〜１０ｍｍ／Ｈ
Ｃ判定（ △ ） ：        １０〜１００ｍｍ／Ｈ
Ｄ判定 （ × ）：         １００ｍｍ／Ｈ以上
【００１３】
［皮剥ぎ性］
間隔を８０ｃｍ離して作業台に固定された１対のバイスに、長さ約１ｍの電線の両端を挟んで、挟まれた電線の中央部を約４０ｃｍ、専用皮剥工具（ＧＳピラ−古川電機製）で皮剥ぎする。尚、皮剥ぎ時の周囲温度は常温（２５±５℃）とする。
そして、皮剥ぎ性の判定基準は次の通りとした。
0003714191.tif 000004
【００１４】
試作した電線の水密性、皮剥ぎ性の評価結果を表２に示す。
表２に於いて、サンプルの欄の（  ）内に示した数字は、それぞれのサンプルの１００％モジュラスの値（ＭＰａ）を示す。
また、水密材料の融点と架橋温度との温度差は、水密材料の融点から、ポリエチレンの架橋温度を引いて求めたもので、プラスは、水密材料の融点より低い温度でポリエチレンをシラン架橋させることを示し、マイナスは、水密材料の融点より高い温度でポリエチレンをシラン架橋させることを示している。
また、サンプルの１００％モジュラスの値（ＭＰａ）をＸ軸にとり、水密材料の融点と架橋温度との温度差をY軸にとって、表２の結果のそれぞれをグラフ上に示すと図１のようになる。
グラフ上の各座標に於いて、当該座標のＸ値を水密材料の１００％モジュラスの値、Y値を温度差（水密材料の融点−架橋温度）としたときの水密性、皮剥ぎ性を調査した結果を示し、上段は水密性の評価結果、下段は皮剥ぎ性の評価結果を示す。
【００１５】
【表２】
0003714191.tif 000005
【００１６】
表２および図１に示した水密性、皮剥ぎ性の評価結果から、次のことがわかる。
１００％モジュラスが、それぞれ、３．０５、３．２８ＭＰａのサンプル７、または、サンプル８を水密材料として使用した場合は、いずれも、水密性が実用可能なレベルに達しなかったが、１００％モジュラスが０．６１〜２．６３ＭＰａのサンプル１〜サンプル６のいずれかを水密材料として使用した場合は、いずれも、水密性が良好である。そして、１００％モジュラスが小さいものほど水密性がより良好な傾向が認められる。
しかし、皮剥ぎ性は、１００％モジュラスが大きいほど、より良好な傾向が認められる。
そして、表２に於いて、水密性、皮剥ぎ性が共にＡ判定（ ◎ ）になっているのは、サンプル３を用いて、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−架橋温度）が１２℃という温度条件で、ポリエチレンをシラン架橋させる場合のみである。
このように、水密材料を１種類のみとすると、水密性、皮剥ぎ性が共に充分に良好なＯＣ−Ｗを製造するための条件の幅は、大変狭いものとなる。
【００１７】
しかし、前記の本発明のプロセスに従って、複数の水密材料を使用することにすれば、撚り線導体の内層間隙に充填する第１の水密材料は、１００％モジュラスが２．６３ＭＰａ以下という条件で、水密性を重視して、比較的幅広い範囲から選ぶことができる。
そして、１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物の中から、皮剥ぎ性を重視して、第２の水密材料を選んで、これを撚り線導体の外周に、被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、温度差（前記の選ばれた第２の水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、ポリエチレンのシラン架橋温度が６０℃以上の条件で、前記押出し被覆したポリエチレンをシラン架橋させることにより、水密性が特に優れていて、かつ、皮剥ぎ性にも優れたＯＣ−Ｗを製造することができる。
【００１８】
以上は、ＥＥＡの例について示したが、他の樹脂組成物についても、１００％モジュラスが、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第１の水密材料として選び、導体の撚り合わせ時に、前記第１の水密材料を導体に被覆することにより、導体内層間隙に、前記第１の水密材料を充填し、導体内層間隙に、前記第１の水密材料が充填された撚り線導体の外周に、１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第２の水密材料として選んで、これを被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、温度差（前記の選ばれた第２の水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、ポリエチレンのシラン架橋温度が６０℃以上の条件で、前記押出し被覆したポリエチレンをシラン架橋させれば、水密性が特に優れていて、かつ、皮剥ぎ性にも優れたＯＣ−Ｗを製造することができる。
【００１９】
特に、極性を持たない熱可塑性エラストマー（ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＴＰＯ、TPU）は、導体との接着に対して、架橋温度の影響が少ないので、１００％モジュラスが前記の範囲のものを選んで第２の水密材料とすれば、ＥＥＡよりも広い範囲の架橋温度で、水密性が良く、かつ、皮剥ぎ性にも優れたＯＣ−Ｗを製造することができるので好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
１００％モジュラスが、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第１の水密材料として選び、導体の撚り合わせ時に、前記第１の水密材料を導体に被覆することにより、導体内層間隙に、前記第１の水密材料を充填し、導体内層間隙に、前記第１の水密材料が充填された撚り線導体の外周に、１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を第２の水密材料として選んで、これを被覆し、その後、その外周に、シラン架橋剤入りのポリエチレンを押出し被覆し、温度差（前記の選ばれた第２の水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、ポリエチレンのシラン架橋温度が６０℃以上の条件で、前記押出し被覆したポリエチレンをシラン架橋させて得られるＯＣ−Ｗは、水密性が良く、かつ、皮剥ぎ性にも優れている。
このように、性能の優れたＯＣ−Ｗがシラン架橋方式で製造できることは、工業的に大変価値の高いことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種ＥＥＡ１００％モジュラスの値（ＭＰａ）について、水密材料の融点と架橋温度との温度差に於ける水密性／皮剥ぎ性を示す。
【図１】
0003714191.tif 000006