(57)【要約】【課題】  十分な水密性を維持すると共に、シラン架橋水密絶縁電線とした場合の皮剥ぎ性が良好で、また端末部や接続部に水が存在した場合にも酸の発生がない優れたシラン架橋水密材を提供することにある。【解決手段】  メルトマスフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・エチルアクリレート共重合体或いはエチレン・エチルアクリレート共重合体どうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度にシラン架橋された水密材とすることによって、解決される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトマスフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・エチルアクリレート共重合体或いはエチレン・エチルアクリレート共重合体どうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度にシラン架橋されたことを特徴とするシラン架橋水密材。
【請求項２】
請求項１に記載のシラン架橋水密材が、導体素線間に充填されていることを特徴とするシラン架橋ポリエチレン絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外の配線用として用いるシラン架橋ポリエチレン絶縁電線、並びにその浸水防止に用いるシラン架橋水密材に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外配線用として用いる絶縁電線は、複数の素線を撚り合せた導体上に絶縁層を押出し被覆したものであり、前記複数の素線を撚り合せた導体には雨水等の浸入を防止するために、導体素線間に水密処理が行なわれている。例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・エチルアクリレート共重合体を前記素線間に充填させることによって行なわれている。また、さらに水密性を向上させるために、前記水密材に無水マレイン酸を添加すること、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・エチルアクリレート共重合体として、酢酸ビニルやエチルアクリレートの含有量の高いものを用いること、さらにエチレン・酢酸ビニル共重合体やエチレン・エチルアクリレート共重合体のメルトマスフローレートの大きなものを使用して、素線の間隙により充填しやすくすることが行なわれている。しかしながら、前述の水密材は接着性が向上されたことによって、絶縁電線の布設時等における皮剥ぎ作業性が問題となっている。これに対して、シラン架橋水密電線に於いては、電線製造に際して加熱や加圧をしないために、前述の水密材を使用しても皮剥ぎ時の問題が少ない利点がある。このような技術に関して特許文献１には、エチレン−アクリル酸エチル共重合体と無水マレイン酸系共重合体およびテルペン系共重合とシラン架橋剤を配合したシラン架橋水密材が提案されている。また特許文献２には、オレフィン系樹脂にエチレン−アクリル酸・無水マレイン酸共重合体とベンゾトリアゾールおよびシラン架橋剤を配合したシラン架橋水密材が開示されている。しかしながら、これらのシラン架橋水密材に於いては、無水マレイン酸の構造を持つため水の存在下で酸を発生する問題がある。特に端末部や接続部に於いては、水との接触する可能性が高く問題があり、改良が望まれていた。
【特許文献１】特開２００１−２５０４３０号公報
【特許文献２】特開２００２−１３８１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって本発明が解決しようとする課題は、十分な水密性を維持すると共にシラン架橋水密絶縁電線とした場合の皮剥ぎ性が良好で、また端末部や接続部に水が存在した場合にも酸の発生がない優れたシラン架橋水密材、並びに前記の特性を有する屋外用のシラン架橋ポリエチレン絶縁電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、メルトマスフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・エチルアクリレート共重合体或いはエチレン・エチルアクリレート共重合体どうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度にシラン架橋された水密材とすることによって、解決される。
【０００５】
また請求項２に記載されるように、請求項１に記載のシラン架橋水密材が、導体素線間に充填されているシラン架橋ポリエチレン絶縁電線とすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、メルトマスフローレート（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・エチルアクリレート共重合体（以下ＥＥＡ）或いはＥＥＡどうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度に架橋されたシラン架橋水密材としたので、導体と絶縁体層との密着性が良く水密性に優れると共に、特定の架橋度に架橋したのでシラン架橋水密絶縁電線に用いた場合には、皮剥ぎ性が良好となる。また前記シラン架橋水密材は、ＥＥＡを用いるため水の存在により酸を発生する問題がないシラン架橋水密材である。
【０００７】
そして、前述のシラン架橋水密材を導体素線間に充填した屋外用のシラン架橋ポリエチレン絶縁電線（以下シラン架橋ＰＥ絶縁電線）とすることによって、優れた水密性を有するシラン架橋ＰＥ絶縁電線として機能し、また布設作業時等に於いては適度な皮剥ぎ性を有し、実用的である。さらに、端末部や接続部における水の存在による酸の発生問題がない、優れたシラン架橋ＰＥ絶縁電線が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、メルトマスフローレート（以下ＭＦＲ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのＥＥＡ或いはＥＥＡどうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度にシラン架橋された水密材である。このように、ベース樹脂として比較的ＭＦＲの大きなＥＥＡ等を用い、特定の架橋度に架橋されて用いるので、水密絶縁電線とした場合には皮剥ぎ性に優れたシラン架橋ＰＥ絶縁電線が得られる。
【０００９】
以上のように、シラン架橋水密材としてＭＦＲが比較的大きいＥＥＡをベース樹脂として用いても、特定の架橋度に架橋することによって高い水密性を保持しながら良好な皮剥ぎ性が得られる。ＭＦＲの大きなＥＥＡをベース樹脂とする水密材を水密絶縁電線に用いた場合、皮剥ぎ時に導体上に水密材が残留する問題が生じる。これは、前記ＥＥＡが柔らかく、皮剥ぎ時にかかる力にＥＥＡが耐えられずに破断するためである。このため破断強度の大きな樹脂を使用することが考えられるが、一般にはＭＦＲが大きくなると破断強度が小さくなることが知られている。このため、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）が２７５〜５７ｇ／１０ｍｉｎのＥＥＡを用い、これを２８〜６２％の架橋度にシラン架橋することによって、良好な皮剥ぎ性が得られるようにしたものである。
【００１０】
なお、ＥＥＡ或いはＥＥＡどうしの混合物は、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）が前述の範囲であれば種々のグレードのものを使用できるが、エチルアクリレート量（以下ＥＡ量）が１０〜３５ｗｔ％程度のものが好ましい。そしてＥＥＡは、前述のように単独で、或いは混合物として使用される。前記混合物は、種々のＭＦＲに調整するのに都合が良い。また具体的な商品としては、三井・デュポンポリケミカル社のＡ−７０４、Ａ−７１３、Ａ−７０９や日本ユニカー社のＮＵＣ−６５７０、ＮＵＣ−６０７０等が使用可能である。また前記シラン架橋水密材には、シラン架橋させるためのシラノール化合物、ジクミルパーオキサイド（以下ＤＣＰ）等の有機過酸化物が添加される。また、イルガノックス３００等のチオビスフェノール系の酸化防止剤や商品名がイルガノックス１０１０等のヒンダードフェノール系の酸化防止剤、ＦＥＦカーボン（東海カーボン社製）等のカーボンブラック、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の中和剤や、その他必要な添加剤を配合することができる。そして、例えば加圧ニーダー、２軸混練機等の公知の手段によってシラン架橋水密材を作製することができる。
【００１１】
前記シラン架橋に用いるシラノール化合物としては、ビニルトリメトキシシランをはじめ、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等が使用される。また、架橋度を２８〜６２％に特定するのは、架橋度が２８％未満であると、水密材と導体の密着力より水密材の破断力が小さくなるために皮剥ぎ性が悪く、また６２％を超えると、水密材の導体への密着力が低下するために水密性が不十分となるためである。また、ＥＥＡ或いはＥＥＡどうしの混合物のＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）を２７５〜５７ｇ／１０ｍｉｎとするのは、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎよりも大きくなると、成型時に流れ易く形状を保てなくなり、また５７ｇ／１０ｍｉｎよりも小さな場合には、導体素線の中心まで注入できなくなるためである。
【００１２】
次に前記シラン架橋水密材を用いたシラン架橋ＰＥ絶縁電線について説明する。請求項２に記載されるように、前記のシラン架橋水密材を種々の方法によって、導体素線間に充填することによって架橋ポリエチレン絶縁電線とすることができる。一例を図１に示す。このシラン架橋ＰＥ絶縁電線は屋外用の水密絶縁電線として用いるもので、複数の素線１、１´を撚り合わせて導体２が形成され、この素線１、１´間に前述のシラン架橋水密材３を充填・被覆することによって、水密性を保持させるものである。そして、その上にシラノール化合物とＤＣＰが添加されたＰＥ混和物が押出し被覆され、シラン架橋されて架橋ＰＥの架橋絶縁体層４が形成されシラン架橋ＰＥ絶縁電線となる。より具体的には、銅素線等からなる撚線導体間に、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのＥＥＡ或いはＥＥＡどうしの混合物中に特定量のＤＣＰ並びにシラノール化合物を添加した水密材を圧入すると共に、ＤＣＰ等の架橋剤とシラノール化合物が配合されたＰＥ混和物が押出し被覆され、ついで温水や熱水中に浸漬するか、大気中に放置することによってシラン架橋される。この際の条件によって、水密材も２８〜６２％の架橋度にシラン架橋することができる。このように、気中等で加熱しなくても、シラン架橋ＰＥ絶縁体層と同時に目的とする架橋度のシラン架橋水密材とすることができるので好ましい。このようにして得られたシラン架橋ＰＥ絶縁電線は、十分な水密性を維持すると共に、皮剥ぎ性が良好で作業性に優れ、また端末部や接続部に水が存在した場合にも酸の発生がない優れた屋外用のシラン架橋ポリエチレン絶縁電線を提供することができる。
【実施例】
【００１３】
表１に記載するＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）の異なるＥＥＡを、ＥＥＡ単独或いはそれ等の混合物（質量部で表示）としてＭＦＲの異なるベース樹脂とし、このベース樹脂１００質量部に対して、ＤＣＰ０．０５質量部およびビニルトリメトキシシランの添加量を種々変えて添加した。また老化防止剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社のイルガノクス１０１０を０．１質量部添加して水密材とした。なおＥＥＡは、三井・デュポンポリケミカル社のＡ−７０７（ＥＡ含有量が２５質量％、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎ）およびＡ−７１３（ＥＡ含有量が２５質量％、ＭＦＲが２０ｇ／１０ｍｉｎ）である。ついでこの水密材を、未架橋のシランＰＥ混和物が被覆された１９本撚線導体（導体サイズ６０ｃｍ２）間に充填し、ついで温水中或いは熱水中に浸漬してシラン架橋処理を行なった。これによって、架橋度の異なるシラン架橋水密材とした。
【００１４】
以上のように作製したシラン架橋ＰＥ絶縁電線を用いて、水密性並びに皮剥ぎ性試験を行なった。まず、前述のシラン架橋ＰＥ絶縁電線を１０倍径における５往復曲げを加えた後、水密性は、シラン架橋ＰＥ絶縁電線の片方の端部５０ｍｍが水圧０．０５ＭＰａとなるように２３℃の水中に２４時間浸漬し、水の浸入距離（ｍｍ）を測定したものである。そして浸水長が２０００ｍｍ以上の場合を不合格とした。水密性の結果は、水の浸入距離を浸水長（ｍｍ）として記載した。また皮剥ぎ性は、工具ＧＳピーラを用いて皮剥ぎを行ない、３つの導体素線上に跨ってシラン架橋水密材が残留していない場合を、合格として○印で、３つの導体素線上に跨ってシラン架橋水密材の残留が見られる場合は、不合格として×印で記載した。なおシラン架橋水密材の架橋度は、シラン架橋水密材の特定量を１１０℃のキシレン中に２４時間浸漬した後、８０℃で１２時間乾燥し、その残量を測定して計算した。さらにＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）およびメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法に準拠した。結果は、表１のとおりである。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１から明らかなとおり、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ）が５７〜２７５ｇ／１０ｍｉｎのＥＥＡ或いはＥＥＡどうしの混合物が、２８〜６２％の架橋度に架橋されたシラン架橋水密材を使用したシラン架橋ＰＥ絶縁電線は、導体と絶縁体層との密着性が良好で水密性に優れると共に、導体素線間にシラン架橋水密材が残留しない皮剥ぎ性を有するものであった。また、水の存在による酸の発生の問題もないものである。より詳細に説明する。実施例１〜４に示されるように、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎのＥＥＡを架橋度が２８〜６２％に架橋したシラン架橋水密材を使用した場合は、浸水長が１２００ｍｍ以下と水密性に優れ、また皮剥ぎ性も導体素線間に水密材が残留しない作業性の良いものであることが判る。また実施例５〜７に示されるように、ＭＦＲを５７ｇ／１０ｍｉｎとしたＥＥＡどうしの混合物を用いて、架橋度を２８〜６２％としたシラン架橋水密材を使用した場合は、浸水長が１５００ｍｍ以下と十分水密性を有し、また皮剥ぎ性も、導体素線間に水密材が残留しない作業性の良好なものであった。
【００１７】
これに対して、比較例１〜７に記載される本発明の範囲を外れたシラン架橋水密材を使用したシラン架橋ＰＥ絶縁電線は、水密性または皮剥ぎ性のいずれかに問題があった。
すなわち比較例１に見られるように、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎであっても未架橋の場合には、導体素線間に水密材が残留して皮剥ぎ性に問題があった。また比較例２に見られるように、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎであっても、架橋度が２０％と低い場合には、導体素線間に水密材が残留して皮剥ぎ性に問題があった。さらに比較例３に見られるように、ＭＦＲが２７５ｇ／１０ｍｉｎであっても架橋度が６５％と高くなると、浸水長が２０００ｍｍを超えて水密性に問題があった。また比較例４のように、ＭＦＲが１８７ｇ／１０ｍｉｎであって、架橋度が７０％の場合には、浸水長が２０００ｍｍ以上となって水密性に問題があった。さらに比較例５のように、ＭＦＲが５７ｇ／１０ｍｉｎであっても架橋度が２５％と低い場合には、導体素線間に水密材が残留して皮剥ぎ性に問題があった。また比較例６のように、ＭＦＲが５７ｇ／１０ｍｉｎであっても架橋度が６７％と高い場合には、浸水長が２０００ｍｍ以上となって水密性に問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明のシラン架橋ＰＥ絶縁電線は、十分な水密性を維持すると共に、皮剥ぎ性が良好で作業性に優れ、また端末部や接続部に水が存在した場合にも酸の発生がない優れたシラン架橋ポリエチレン絶縁電線であるから、実用的な屋外用のシラン架橋水密絶縁電線として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一例を示すシラン架橋ＰＥ絶縁電線の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  素線
１´  素線
２  導体
３  シラン架橋水密材
４  絶縁体層
【図１】
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