(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００％モジュラスが０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を水密材料として選んで、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、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−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】
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】
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。
水密性のみを考慮するのであれば、融点が低く、流動性の大きい樹脂組成物を水密材料に選べば良い。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０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を水密材料として選んで、撚り線導体の外から圧入し、シラン架橋剤入りポリエチレンを押出し被覆し、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、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】
本発明にあっては、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。
▲１▼撚り線導体を押出機に供給し、撚り線導体の外から水密材料を圧入する。
▲２▼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。
本願発明者等は、その際、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。
【０００７】
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、水密材料を選定し、それを使用することができる。
（１）エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）
（２）エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）
（３）スチレン系熱可塑性エラストマー
ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン（ＳＢＳ）
ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン（ＳＩＳ）
ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレン（ＳＥＢＳ）
ポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレン（ＳＥＰＳ）
（４）ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
オレフィン系ゴム（ＥＰＤＭやＩＩＲ）と ポリオレフィン樹脂とのブレンド
（５）ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）
（６）ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）
（７）ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＡ）
（８）１，２ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶＢ）
（９）トランスポリイソプレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＩ）
（１０）フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー
（１１）アイオノマー系熱可塑性エラストマー
（１２）ポリマーアロイ系エラストマー
（１３）超低密度ポリエチレン
【０００８】
本願発明者等の検討の結果、次のことがわかった。
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。
【０００９】
撚り線導体の外から水密材料を圧入し、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、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。
また、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。
本発明者等は、以上のことも考慮し、種々検討した上で、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、架橋温度が６０℃以上の条件でポリエチレンを架橋する使用するのが良いことを見出して、本発明を完成した。
【００１０】
【実施例】
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】
0003695335.tif 000002
【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。）
0003695335.tif 000003
【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。
（ ◎、○、△は実用可能。×は実用できない。）
Ａ判定（ ◎ ）：撚り線導体を構成する複数の導体素線の表面に水密材料の付着がない場合。
Ｂ判定（ ○ ）：水密材料の残りはあるが、導体素線の間のみで、撚り線導体の外接円周を超えて残っていない場合。
Ｃ判定（ △ ）：水密材料が導体素線の撚り溝に、撚り線導体の外接円周を超えて残っている場合。
Ｄ判定（ × ）：水密材料が、皮剥ぎ両端部に連続して、つながって残っている場合。
Ｅ判定（ × ）：水密材料が、撚り線導体の円周方向に幅３ｍｍ以上で、残っている場合。
【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】
0003695335.tif 000004
【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、水密性が良好であり、かつ、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、架橋温度が６０℃以上の条件で、ポリエチレンをシラン架橋させることにより、皮剥ぎ性も実用可能なレベルとすることができている。
【００１７】
また、水密性、皮剥ぎ性が、共にＡ判定または、Ｂ判定となる、より好ましい場合としては、たとえば、次の場合が挙げられる。
サンプル２、サンプル３、または、サンプル４（１００％モジュラスそれぞれ、０．８８、１．２１、２．２６ＭＰａ）を水密材料として使用し、選定した水密材料の融点以下の温度で、ポリエチレンをシラン架橋させる場合。
サンプル５（１００％モジュラス ２．４４ＭＰａ）を水密材料として使用し、水密材料の融点と架橋温度との温度差を２〜１２℃（架橋温度の方が低温）とした場合。
サンプル６（１００％モジュラス ２．６３ＭＰａ）を水密材料として使用し、水密材料の融点と架橋温度との温度差を２℃（架橋温度の方が低温）とした場合。
図１より、これらのより好ましい場合は、１００％モジュラスの値（ＭＰａ）と、水密材料の融点と架橋温度との温度差との組み合わせが、Ｐ点（２．２６，３０）、Q点（２．７，０）、Ｒ点（０．８，０）、S点（０．８，３０）の４点を結んで得られる台形の内部に含まれるX座標とY座標との組み合わせによって示されると言える。
【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０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下のものを水密材料に選び、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、前記の選ばれた水密材料の融点以下、６０℃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することにより、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。
【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０．６ＭＰａ以上、２．７ＭＰａ以下の樹脂組成物を水密材料に選んで、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、温度差（前記の選ばれた水密材料の融点−架橋温度）がゼロ℃以上、３０℃以下で、かつ、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して得られる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】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軸にとったグラフである。
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。
【図１】
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