(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体に、ポリエチレンにジクミルパーオキサイドを添加した架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（Ｉ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加してなる樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電力ケーブル。ただし、化学式（Ｉ）において、ＲおよびＲ１  は炭素数Ｃ４以上の脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を示す。
【化１】
0003886633.tif 000009
【請求項２】
絶縁体に、ポリエチレンにジクミルパーオキサイドを添加した架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（ＩＩ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加してなる樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電力ケーブル。ただし、化学式（ＩＩ）において、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４  は、それぞれ脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を示す。
【化２】
0003886633.tif 000010
【請求項３】
絶縁体に、ポリエチレンにジクミルパーオキサイドを添加した架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（ＩＩＩ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加してなる樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電力ケーブルの接続部。ただし、化学式（ＩＩＩ）において、ＲおよびＲ１  は炭素数Ｃ４以上の脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を示す。
【化３】
0003886633.tif 000011
【請求項４】
絶縁体に、ポリエチレンにジクミルパーオキサイドを添加した架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（ＩＶ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加してなる樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電力ケーブルの接続部。ただし、化学式（ＩＶ）において、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４  は、それぞれ脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を示す。
【化４】
0003886633.tif 000012
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁電力ケーブルあるいは絶縁電力ケーブルの終端接続部、中間接続部などの接続部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、架橋ポリオレフィンを用いた絶縁電力ケーブル（以下、ＣＶケーブルと略記する場合がある。）の一例を示したものである。ＣＶケーブル８は、銅線などの素線１を複数本撚り合わせてなる導体２の上に順次、内部半導電層３、絶縁体４、外部半導電層５、金属遮蔽層６、防食層７が設けられてなるものである。上記内部半導電層３および外部導電層５は、エチレンー酢酸ビニル共重合体から構成されている。そして、上記絶縁体４は、架橋剤として有機過酸化物を配合した低密度ポリエチレンや超低密度ポリエチレン等の架橋ポリオレフィンをベース樹脂とした樹脂組成物を押出被覆して、架橋することによって形成されている。
【０００３】
ところで、上記架橋ポリオレフィンを得るための架橋剤にはジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）が広く用いられている。このジクミルパーオキサイドを架橋剤として用いると、その分解生成物としてクミルアルコール（ＣＡ）が生成する。そして、このクミルアルコールは加熱により下記化学式（Ｖ）に示すように、水とアルコールに分解される。この反応は、ジクミルパーオキサイドの二次分解反応と称されている。
【０００４】
【化５】
0003886633.tif 000002
【０００５】
このような、ジクミルパーオキサイドの二次分解反応における水の発生は、これを含有する架橋ポリオレフィンからなるＣＶケーブルにおいても起こり、ＣＶケーブル接続部の組立時や、ＣＶケーブル使用時のヒートサイクル等の加熱により、絶縁体４おいて架橋分解残渣であるジクミルパーオキサイドの二次分解反応により水が発生する。電力ケーブル内での水の発生は、電気絶縁性能の低下や水トリーの発生を誘発等の電気的に有害な欠陥を増加させるために問題になっている。
【０００６】
そこで、例えば特願昭６２−２１５７８３号、特願昭６３−２８９７１５号、特願平１−１０１３３７号等に、絶縁体を形成する樹脂に、二次分解反応防止剤として脂肪酸アミド、イソシアン酸エステル、脂肪族アミン等を添加して上記二次分解反応を抑制する方法が提案されているが、これらの防止剤の添加だけでは効果が不十分な場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、架橋剤として有機過酸化物を用いてなる架橋ポリオレフィンを絶縁体に用いた絶縁電力ケーブルおよびその接続部において、架橋剤分解残渣に起因する絶縁体での水の発生を抑制し、電気的特性の低下を防ぐことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、絶縁電力ケーブルの絶縁体に用いられる樹脂組成物として、架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（Ｉ）に示される化合物、あるいは下記化学式（ＩＩ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加したものを用いることによって解決される。ただし、化学式（Ｉ）において、ＲおよびＲ１  は炭素数Ｃ４以上の脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を、化学式（ＩＩ）において、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｒ４  は、それぞれ脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素を、それぞれ示す。
【０００９】
【化６】
0003886633.tif 000003
【化７】
0003886633.tif 000004
【００１０】
また、かかる課題は、絶縁電力ケーブルの接続部の絶縁体に用いられる樹脂組成物として、架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、下記化学式（ＩＩＩ）に示される化合物、あるいは下記化学式（ＩＶ）に示される構造の化合物を０．００５〜２重量部添加したものを用いることによって解決される。
【化８】
0003886633.tif 000005
【化９】
0003886633.tif 000006
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の絶縁電力ケーブルの構造は、例えば、図１に示した従来の絶縁電力ケーブルの構造と同様にすることができる。以下、図１を利用して説明する。この絶縁電力ケーブル８は、素線１を撚り合わせた導体２上に、順次内部半導電層３、絶縁体４、外部半導電層５、金属遮蔽層６、防食層７が設けられてなるものである。
【００１２】
絶縁体４は、未架橋の架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、上記化学式（Ｉ）に示される構造の化合物、あるいは上記化学式（ＩＩ）に示される化合物を０．００５〜２重量部添加してなる樹脂組成物からなるものである。
【００１３】
上記化学式（Ｉ）で示される化合物としては、Ｎ−ブチル−Ｎ’−ステアリル尿素、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素等が挙げられる。また、上記化学式（ＩＩ）に示される構造の化合物としは、キシレンビスステアリル尿素、トルイレンビスステアリル尿素等が挙げられる。
【００１４】
これらの化合物は、架橋ポリオレフィンを得るための添加剤として加えられるジクミルパーオキサイドの二次分解反応を抑制する。その発現機構についての詳細はいまのところ明らかではないが、これらの化合物には、ジクミルパーオキサイドから生じるジクミルアルコールの分解反応を阻害する作用があり、その結果、加熱によるジクミルアルコールの分解反応による水の発生が抑制されると考えられる。
【００１５】
上記化学式（Ｉ）に示される化合物、または上記化学式（ＩＩ）に示される化合物の配合量としては、架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、０．００５〜２重量部が好ましい。配合量が０．００５重量部未満であると、分散不良により電力ケーブルの全長にわたり安定したジクミルパーオキサイドの二次分解反応の抑制作用が発揮できず、２重量部を越えると、絶縁電力ケーブルの絶縁体にブルームを生じる恐れがあり好ましくない。
【００１６】
上記架橋ポリオレフィンとしては、一般に絶縁電力ケーブルの絶縁体として使用されている架橋ポリエチレン等が好適に用いられるが特に限定されるものではない。また、架橋剤としてジクミルパーオキサイドが添加されたものが用いられる。上記架橋ポリオレフィンには、上記架橋剤、上記化学式（Ｉ）または上記化学式（ＩＩ）に示される化合物のほか、老化防止剤などの添加剤が含まれていても構わない。
【００１７】
本発明の絶縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）８は、導体２上に順次、内部半導電層３となる未架橋の半導電性組成物、絶縁体４となる上述の未架橋の架橋ポリオレフィン等からなる樹脂組成物、および外部半導電層５となる半導電性組成物とを押出被覆により被覆し、架橋装置において架橋させて、内部半導電層３、絶縁体４、外部半導電層５を形成し、ついでこの外部半導電層５上に、金属遮蔽層６、防食層７を常法により形成して得ることができる。
【００１８】
図２は、本発明の電力機器の一例としてＣＶケーブルの中間接続部におけるテープモールド型接続部を示すもので、図中符号１１は導体接続部である。この導体接続部１１の外周には、内部半導電層１２が設けられ、この内部導電層１２上には半架橋状態のポリエチレンテープを巻回し、加熱して架橋し一体化された絶縁体１３が設けられ、この絶縁体１３上には、外部半導電層１４が設けられている。さらに、この外部半導電層１４上には、図示しない外部遮蔽層、保護金属管、防食層などが順次設けられて接続部とされている。
【００１９】
この接続部にあっても、絶縁体１３には、架橋ポリオレフィン１００重量部に対して、上記化学式（Ｉ）と同じ化学式（ＩＩＩ）または上記化学式（ＩＩ）と同じ化学式（ＩＶ）に示される化合物を０．００５〜１重量部添加したものが用いられ、絶縁体１３内での水の生成を抑制し、ＣＶケーブルの電力的特性の低下を防止している。
【００２０】
このような絶縁電力ケーブルおよびその接続部にあっては、上述のように絶縁体を構成する樹脂に、上記化学式（Ｉ）と（ＩＩＩ）または上記化学式（ＩＩ）と（ＩＶ）に示される化合物が適用量添加されているので、架橋剤として添加されているジクミルパーオキサイドから生じるジクミルアルコールの分解反応が抑制されるために、加熱時におけるジクミルアルコールの分解反応による水の発生が抑制される。よって、電力ケーブル内での水の発生による電気絶縁性能の低下や水トリーの発生の誘発等の電気的に有害な欠陥が起こることがない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を具体例を示して詳しく説明する。架橋ポリオレフィンとして、比重が０．９２の低密度ポリエチレンを用い、この低密度ポリエチレン１００重量部に対して、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを２重量部、老化防止剤として４,４'-チオビス（３-メチル-６-t-ブチルフェノール）を０．３重量部添加したものに、上記化学式（I）または上記化学式（II）に示される化合物として、Ｎ−ブチル−Ｎ’−ステアリル尿素、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素、キシレンビスステアリル尿素、トルイレンビスステアリル尿素を用いてそれぞれ表１、表２に示す割合で添加して、実施例１〜６、比較例１〜３の架橋性コンパウンドを調製した。ついで、これらを１８０℃にてロール混練したのち、これらを２００℃の熱プレス機を用いて厚さ５ｍｍの架橋シートに成形した。
【００２２】
［水分発生量の測定］
上述のようにして得られた実施例１〜６、比較例１〜３の架橋シートを１８０℃のエアオーブンに２時間放置し、加熱前と加熱後の上記架橋シートにおける水分量をカールフィッシャー法にて定量分析し、結果を表１および表２に示した。
【００２３】
［押出加工性］
上述のようにして得られた実施例１〜６、比較例１〜３の架橋シートをペレット状に加工し、これを単軸押出機（外径５０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２２）にて押出し、それぞれの押出特性を評価した。結果表１および表２に示す。押出特性の評価は、押出機のシリンダー設定温度を１４０℃とし、スクリュー回転数を１０〜７０ｒｐｍの間で１０ｒｐｍごとに上げ、スクリュー回転数の上昇に比例して樹脂押出量が増加するものを○とし、スクリュー回転数の上昇に樹脂押出量が比例せずに頭打ちとなるものを×とした。
【００２４】
【表１】
0003886633.tif 000007
【００２５】
【表２】
0003886633.tif 000008
【００２６】
表１および表２に示す結果から、本発明の実施例においては、比較例に比べて加熱による水分量の発生を抑制することができるということがわかる。また、押出加工性も良好であることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の絶縁電力ケーブルおよび接続部用部品においては、その絶縁体を構成する樹脂に、上述した化学式（Ｉ）と同じ化学式（ＩＩＩ）または上述した化学式（ＩＩ）と同じ化学式（ＩＶ）に示される化合物を添加したものであるので、上記架橋ポリオレフィンが架橋剤としてジクミルパーオキサイドを使用したものであっても、加熱時のジクミルパーオキサイドの２次分解反応における水の発生を抑制することができる。よって、上記水の発生が原因とされる絶縁電力ケーブルおよびその接続部における電気的特性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 絶縁電力ケーブルの一例を示した断面図である。
【図２】 絶縁電力ケーブルの接続部の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
２…導体、３…内部半導電層、４…絶縁体、５…外部半導電層、６…金属遮蔽層、７…防食層、８…絶縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）、１１…導体接続部、１２…内部半導電層、１３…絶縁体、１４…外部半導電層。
【図１】
0003886633.tif 000013
【図２】
0003886633.tif 000014