(57)【要約】【課題】  電線の導体間及び導体−絶縁体間に水密混和物を充填した水密絶縁電線において、水密性を損なわずに耐熱性を向上させることのできる水密混和物、およびそれを用いた水密絶縁電線を提供すること。【解決手段】  絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，オレフィン系樹脂に粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合して構成する。また、エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部、シランカップリング剤を１．０〜２．０重量部、架橋剤を０．０５〜０．１０重量部、架橋触媒を０．０５〜０．１０重量部配合し、シラン架橋してなる水密混和物を絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填し、水密混和物と絶縁体をシラン架橋して水密絶縁電線を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，オレフィン系樹脂に粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合してなる水密混和物。
【請求項２】
絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合し、シランカップリング剤、架橋剤、架橋触媒を配合し、シラン架橋してなる水密混和物。
【請求項３】
絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部、シランカップリング剤を１．０〜２．０重量部、架橋剤を０．０５〜０．１０重量部、架橋触媒を０．０５〜０．１０重量部配合し、シラン架橋してなる水密混和物。
【請求項４】
エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部、シランカップリング剤を１．０〜２．０重量部、架橋剤を０．０５〜０．１０重量部、架橋触媒を０．０５〜０．１０重量部配合してなる水密混和物を絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填し、前記水密混和物と前記絶縁体をシラン架橋してなる水密絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水密混和物、および水密混和物を用いた水密絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
架空電線等に用いられる絶縁電線には、複数本を撚り合わせた導体素線間及び導体−絶縁体間に水密混和物を充填し、それら素線間及び導体−絶縁体間に水成分の浸入を防止する防水性の水密絶縁電線が用いられている。この導体間及び導体−絶縁体間に充填された水密混和物として、従来は、水密性を得るために、主材にエチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）やエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、無水マレイン酸変成ポリオレフィンなどのポリオレフィン系樹脂を用いた水密混和物およびそれを用いた水密絶縁電線が知られている（たとえば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６３−２６４８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この特許文献１による水密絶縁電線は、蒸気架橋により、水密混和物および絶縁体を架橋させるため、大型の装置を必要とするという問題があった。そこで、大型の装置を必要としない方法として、水密混和物および絶縁体をシラン架橋させ、安価でかつ小型の製造装置を用いて低コストで生産するという方法がある。しかし、この水密混和物および絶縁体をシラン架橋させる方法によって製造した水密絶縁電線の場合、水密性と耐熱性を両立させるのが難しいという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、電線の導体間及び導体−絶縁体間に水密混和物を充填した水密絶縁電線において、水密性を損なわずに耐熱性を向上させることのできる水密混和物、およびそれを用いた水密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】
【０００５】
請求項１に記載の本発明に係る水密混和物は、絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，オレフィン系樹脂に粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合して構成したものである。
【０００６】
オレフィン系樹脂には、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−γ−オレフィン共重合体等がある。そして、オレフィン共重合体は、オレフィンと他のモノマーとの共重合体で、エチレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等がある。このエチレン共重合体は、エチレンとオレフィン（プロピレン、ブテン）またはビニル系化合物（酢酸ビニル、アクリル酸エステル）との共重合体（コポリマー）である。このエチレン系共重合体には、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体がある。
【０００７】
エチレン−エチルアクリレート共重合体（エチレンアクリル酸エステル共重合体、ＥＥＡ）は、外観が低密度ポリエチレンに似ており、ゴム及び軟質ビニルに似たエラストマーの性質をもっている樹脂である。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）は、主成分量のエチレンと副成分量の酢酸ビニルとの大部分を保有するとともに柔軟性、伸び及び耐衝撃性がかなり増大しており、多くの点でエラストマーに似ているが熱可塑性樹脂と同様に加工することができるものである。さらに、ポリエチレンは、エチレンを重合した熱可塑性樹脂で、ポリプロピレンは、プロピレンをチーグラー系触媒たとえば塩化チタン−ジエチルアルミニウムクロリドを用いて配位アニオン重合することによって得られるプロピレンの重合体である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明に係る水密混和物は、絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合し、シランカップリング剤、架橋剤、架橋触媒を配合し、シラン架橋してなるものである。
【０００９】
この架橋は、鎖状構造をもつ天然および合成分子を何等かの方法で結びつけて新しい化学結合をつくり、三次元の網状構造をもたらしめる反応のことで、請求項２に記載の発明における架橋は、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）などの架橋剤による化学架橋である。この架橋に用いられる架橋剤は、分子間の架橋反応を行わせるための添加剤で、有機過酸化物で構成したものである。この有機過酸化物は過酸化水素ＨＯ2 Ｈの水素原子をアルキル基またはアシル基などの有機基で置換して得られる化合物で、熱によって分解し易く、分解すると遊離基を生成し、これが重合反応を開始したり架橋結合を形成するものである。この有機過酸化物には、ジクミルパーオキサイド（ポリオレフィンの中温架橋剤）、過酸化ベンゾイル（塩化ベンゾイルを過酸化水素とアルカリまたは過酸化ナトリウムと反応させて得られる結晶）等がある。この水密混和物には、老化防止剤（酸化防止剤）を適量（例えば、０．０５重量部）配合してもよい。この老化防止剤には、ヒンダートフェノール系酸化防止剤又はチオビスフェノール系酸化防止剤がある。
【００１０】
請求項３に記載の本発明に係る水密混和物は、絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部、シラン架橋剤を０．０５〜０．１０重量部、シランカップリング剤を１．０〜２．０重量部、架橋触媒を０．０５〜０．１０重量部配合し、シラン架橋してなるものである。この水密混和物には、カーボンブラックを適量（例えば、５重量部）配合してもよい。このカーボンブラックは、炭化水素の熱分解と不完全燃焼とを、巧みに制御して生産される微結晶を含む球状または鎖状の黒色粒子で、このカーボンブラックを配合するのは、剥離性を向上するためのものである。
【００１１】
シラン架橋剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシシラン等を挙げることができる。このシラン架橋剤の配合量は、エチレン−アクリル酸エチル共重合体が架橋される量であれば特に制限されるものではなく、エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対して０．０５〜０．１０重量部が好ましい。
【００１２】
請求項４に記載の本発明に係る水密絶縁電線は、エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部、シランカップリング剤を１．０〜２．０重量部、架橋剤を０．０５〜０．１０重量部、架橋触媒を０．０５〜０．１０重量部配合してなる水密混和物を絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填し、前記水密混和物と前記絶縁体をシラン架橋して構成したものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填する水密混和物の水密性を損なわずに耐熱性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填する水密混和物の水密性を損なわずに耐熱性を向上させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填する水密混和物の水密性を損なわずに耐熱性を向上させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、電線の導体間及び導体−絶縁体間に水密混和物を充填して形成される水密絶縁電線の水密性を損なわずに耐熱性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る水密混和物は、絶縁電線の導体間及び導体−絶縁体間に充填するものであって，オレフィン系樹脂に粒子状ゴムを配合して構成し、導体間及び導体−絶縁体間に充填した水密混和物と、この外周に被覆される絶縁体シラン架橋することによって、絶縁電線の水密性を損なわずに耐熱性を向上させることを実現する。
【００１８】
以下、本発明に係る電線・ケーブルの実施形態について、詳しく説明する。  
図１には、本発明に係る水密混和物を適用する水密絶縁電線１の断面図が示されている。
【００１９】
図１において、水密絶縁電線１は、導体２を備え、複数の導体２によって撚線が構成され、この撚線の外側に、絶縁体３が被覆されている。そして、この撚線を構成する各導体２の間、および導体２と絶縁体３との間に水密混和物４が充填されている。さらに、この絶縁体３の上にシ−スが被覆され、水密絶縁ケーブルを構成する場合もある。
【００２０】
導体２には、銅、銅合金ならびにアルミニウム、アルミニウム合金等の公知の導電性金属材料が用いられている。そして、シ−スには、ノンハロゲン難燃ポリオレフィン、耐候性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の公知の電線・ケーブルのシース用合成樹脂材料が用いられている。また、このシ−スには、難燃剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の公知の添加剤が必要に応じて配合されることがある。
【００２１】
また、絶縁体３には、ポリエチレンが用いられており、シラン架橋剤によってシラン架橋され、この絶縁体３は、架橋ポリエチレンを構成している。  
水密混和物４は、絶縁電線１の導体２の間、および導体２と絶縁体３との間に充填するものであって，エチレン−エチルアクリレート共重合体１００重量部に対し、粒子状ゴムを１〜２０重量部を配合し、シランカップリング剤、架橋剤、架橋触媒を配合し、シラン架橋されて構成されている。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明に係る水密混和物の具体的実施例について比較例と比較して説明する。
【００２３】
実施例１
本実施例は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を１重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．０５重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を１．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．０５重量部を配合したものである。
【００２４】
実施例２
本実施例は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を１０重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．０５重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を１．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．０５重量部を配合したものである。
【００２５】
実施例３
本実施例は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を２０重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．０５重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を１．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．０５重量部を配合したものである。
【００２６】
実施例４
本実施例は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を１０重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．１０重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を２．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．１０重量部を配合したものである。
【００２７】
比較例１
比較例１は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．０５重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を１．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．０５重量部を配合したものである。
【００２８】
比較例２
比較例２は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を３０重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．０５重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を１．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．０５重量部を配合したものである。
【００２９】
比較例３
比較例３は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．１０重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を２．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．１０重量部を配合したものである。
【００３０】
比較例４
比較例４は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ、具体的には、三井デュポンケミカル製  Ａ−７０４）１００重量部に対し、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を３０重量部、カーボンブラック（具体的には、ライオン製  ケッチェンブラックＥＣ）を５重量部、架橋剤（具体的には、化薬アクゾ製  カヤクミルＤ）を０．１０重量部、老化防止剤（具体的には、チバスペシャルティケミカルズ製  ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）を０．０５重量部、ビニルシラン（具体的には、東レ・ダウコーニング製  ＳＺ６３００）を２．０重量部、触媒（具体的には、三共有機合成製  ＳＴＡＮＮ  ＢＬ）０．１０重量部を配合したものである。
【００３１】
これらの実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例４の組成に基づいて水密混和物を製造し、それぞれについて、水密性、耐熱性についてそれぞれを測定した。その比較結果が表１に示してある。
【表１】
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【００３２】
この表１中の評価は、日本工業規格ＪＩＳＣ３００５の４．１７項に準拠して行ったものである。
【００３３】
すなわち、水密性は、電線２ｍの片端より、４９ｋＰａの水圧を２４時間かけたときの水漏れの有無によって、水漏れが有った場合は不合格なので『×』とし、水漏れが無かった場合を『○』として評価した。また、耐熱性は、水密材料の１２０℃×９６時間加熱後の引張強度および伸びが加熱前の値の８０％以上の場合を『○』とし、引張強度および伸びが加熱前の値の８０％以下の場合は不合格なので『×』として示してある。
【００３４】
表１に示されている評価結果を見ると、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を配合しない比較例１と比較例３は、いずれも水密性の評価は、『○』となっているが、耐熱性は、水密材料の１２０℃×９６時間加熱後の引張強度および伸びが加熱前の値の８０％以下となり『×』となっている。この比較例１と実施例１を比較すると、実施例１には、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を１重量部を配合してあるが、比較例１には粒子状ゴムが配合されていないだけで、他の配合組成物は、配合量とも全く同じである。この実施例１は、水密性と、耐熱性の両方が『○』となっている。このことから、粒子状ゴムの配合が、耐熱性を向上していることが分かる。
【００３５】
また、表１に示されている評価結果を見ると、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を３０重量部配合している比較例２と比較例４は、いずれも耐熱性が、水密材料の１２０℃×９６時間加熱後の引張強度および伸びが加熱前の値の８０％以上となっており『○』の評価となっているが、水密性の評価は、４９ｋＰａの水圧を２４時間かけたときに水漏れが有り『×』となっている。この比較例２と実施例３を比較すると、実施例３には、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を２０重量部を配合してあるのに対し、比較例２には、粒子状ゴム（具体的には、三菱レーヨン製  ＳＸ−００５）を３０重量部を配合してあり、他の配合組成物は、配合量とも全く同じである。この実施例３と比較例２の水密性と耐熱性を比較すると、実施例３の方は、水密性と、耐熱性の両方が『○』となっているが、比較例２の方は、耐熱性の方は『○』となっているが、水密性の方は『×』となっている。このことから、粒子状ゴムの配合は、耐熱性の向上に寄与しているが、粒子状ゴムの配合量が２０重量部を超えると、水密性を低下させてしまうということが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る電線・ケーブルの断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１…………絶縁電線
２…………導体
３…………絶縁体
４…………水密混和物
【図１】
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