(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ３０〜６０μｍのアルミニウム箔層（３）と、これの表面に、２液反応型ウレタン系接着剤層（４）を介して積層されかつ厚さ３０〜８０μｍのプラスチックフィルム層（５）と、これの表面に設けられかつ外層保護シースに接着される下記の組成を有する厚さ３０〜５０μｍのシース用接着フィルム層（６）とが、順次積層して構成され、シース用接着フィルム層（６）が、軟化温度１００〜１６０℃でかつポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート樹脂よりなる飽和共重合ポリエステル樹脂と、ポリエチレン樹脂と、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランまたはエポキシ基含有有機アルコキシシランよりなる有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物からなり、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対して、ポリエチレン樹脂の配合量が１０〜５０重量部であり、有機アルコキシシランの配合量が０．５〜３重量部であり、プラスチックフィルム層（５）の表面に、テトラ−ｉ−プロポキシチタンまたはテトラ−ｎ−ブトキシチタンよりなる有機チタン濃度２〜１０％のチタンカップリング剤を塗布する表面処理が施され、プラスチックフィルム層（５）のカップリング剤により処理された表面上に、シース用接着フィルム層（６）を被覆し、上記チタンカップリング剤による表面処理における有機チタンのＷｅｔ塗布量が、０．５〜１ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴とする、地下埋設電力ケーブル用遮水テープ。
【請求項２】
アルミニウム箔層（３）の裏面に、２液反応型ウレタン系接着剤層（２）を介して厚さ６０〜１５０μｍの半導電性フィルム層（１）が積層されている、請求項１に記載の地下埋設電力ケーブル用遮水テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下に埋設される電力ケーブルに被覆して使用される遮水テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、路上の電柱をなくして都市の美観を保つために電力ケーブルの地下埋設化が行なわれている。この地下に埋設された電力ケーブルは、プラスチック製の保護シース（表皮）管に覆われているが、浸水下で長時間さらされたり、また、保護シース管に亀裂が生じたりした場合には、その保護シース管を透過して水が内部に侵入し、絶縁体層内にいわゆる水トリー（水の樹枝状の進行）が発生し、これにより電力ケーブルコアが破壊されるという問題が生じた。
【０００３】
そこで、従来より、電力ケーブルコアに対し、外部から水が侵入しないようにするために、電力ケーブルを被覆する種々の遮水テープが考案されており、例えば特開平４−１９０５１１号公報、特開平５−４７２２６号公報、特開２０００−１３６３５９号公報、及び特開２００２−７５０７２号公報に、その構造が開示されているように、遮水テープは、基本的には遮水材としての金属箔層と、金属箔層を補強するプラスチックフィルム層とを積層した構成からなるものである。
【０００４】
従来の電力ケーブル用遮水テープの具体的構成を説明すると、遮水テープは、いわゆる４層構成を有するものと、３層構成を有するものとが知られている。
【０００５】
まず、４層構成を有する遮水テープは、電力ケーブル（図示略）側に位置する内層側より、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やエチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等からなる半導電性フィルム層と、これの表面に接着剤層を介して積層されたアルミニウム箔や鉛箔等からなる金属箔層と、さらにこの表面に接着剤層を介して積層されたポリエステルフィルム等からなるプラスチックフィルム層と、外層側に位置しかつポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレン等からなる外層保護シースに接着されるホットメルトタイプのシース用接着フィルム層とが、順次積層されることにより構成されている。
【０００６】
また従来、上記４層構成の電力ケーブル用遮水テープから内層側の半導電性フィルム層が省略された３層構成を有する電力ケーブル用遮水テープも、知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力ケーブル用遮水テープは、電力ケーブル用コアを包み込むように、いわゆる縦沿えして巻き付けられ、テープ端部が相互に重なり合う部分において接着され、その上から外層保護シースが押出被覆されており、その押出被覆される際の熱によりシース用接着フィルム層が溶融し、外層保護シースと接着一体化されている。
【０００８】
ところで、この遮水テープは外層保護シースで押出被覆された後、冷却され電力ケーブルとして巻取られるが、冷却が不十分で、内側の遮水テープ温度が高い状態で巻取られた場合、巻取り時の応力を受けて、ケーブル内面に筋状のしわが発生する現象が見られる。この筋状のしわ発生部では、プラスチックフィルム層とシース用接着フィルム層間で微小剥離が生じており、この部分に水分が蓄積され、水分が順次内部に浸透して絶縁性能を悪化させる恐れがある。本出願人は、上記筋状のしわの発生原因について鋭意調査した結果、プラスチックフィルム層とシース用接着フィルム層間の接着強度が弱い場合に発生することが判明した。
【０００９】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、遮水テープのプラスチックフィルム層上に特殊な処理を施すことにより、プラスチックフィルム層とシース用接着フィルム層間の接着強度を向上させ、長期耐久性に優れた電力ケーブル用遮水テープを提供しようとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、厚さ３０〜６０μｍのアルミニウム箔層（３）と、これの表面に、２液反応型ウレタン系接着剤層（４）を介して積層されかつ厚さ３０〜８０μｍのプラスチックフィルム層（５）と、これの表面に設けられかつ外層保護シースに接着される下記の組成を有する厚さ３０〜５０μｍのシース用接着フィルム層（６）とが、順次積層して構成され、シース用接着フィルム層（６）が、軟化温度１００〜１６０℃でかつポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート樹脂よりなる飽和共重合ポリエステル樹脂と、ポリエチレン樹脂と、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランまたはエポキシ基含有有機アルコキシシランよりなる有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物からなり、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対して、ポリエチレン樹脂の配合量が１０〜５０重量部であり、有機アルコキシシランの配合量が０．５〜３重量部であり、プラスチックフィルム層（５）の表面に、テトラ−ｉ−プロポキシチタンまたはテトラ−ｎ−ブトキシチタンよりなる有機チタン濃度２〜１０％のチタンカップリング剤を塗布する表面処理が施され、プラスチックフィルム層（５）のカップリング剤により処理された表面上に、シース用接着フィルム層（６）を被覆し、上記チタンカップリング剤による表面処理における有機チタンのＷｅｔ塗布量が、０．５〜１ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、アルミニウム箔層（３）の裏面に、２液反応型ウレタン系接着剤層（２）を介して厚さ６０〜１５０μｍの半導電性フィルム層（１）が積層されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の各請求項記載の電力ケーブル用遮水テープにおいて、遮水材としては、特にアルミニウム箔が、加工性及び環境負荷の点より、好ましく用いることができる。
【００１３】
アルミニウム箔の厚さは、通常１０〜２００μｍであり、特に約３０〜６０μｍの範囲が好ましい。
【００１４】
また、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、プラスチックフィルム層は、アルミニウム箔層の表面に２液反応型ウレタン系接着剤等からなる接着剤を使用して積層されているもので、遮水材としてのアルミニウム箔層を補強する作用を行なうものである。このプラスチックフィルム層を構成するプラスチックフィルムとしては、例えばポリエステルフィルムやポリ塩化ビニルフィルム等が使用される。
【００１５】
プラスチックフィルムの厚さは、３０〜８０μｍである。
さらに、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、半導電性フィルム層は、電力ケーブルコア上に遮水テープを巻回した際に、最内側に位置する層であり、カーボン等を配合し、導電性を賦与させた２液反応型ウレタン系接着剤等からなる接着剤を使用してアルミニウム箔層の裏面に積層されているものである。この半導電性フィルム層は、カーボンブラックを配合したポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の半導電性樹脂組成物からなる厚みが６０〜１５０μｍの層である。
【００１６】
また、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、シース用接着フィルム層は、ＰＥＴ等からなるプラスチックフィルム層の上に積層されており、防食層としての作用を行なう外層保護シースに接着されるもので、厚さ３０〜５０μｍのホットメルト型の熱可塑性接着剤組成物からなっている。
【００１７】
このシース用接着フィルムは、飽和共重合ポリエステル樹脂と、ポリエチレン樹脂と、有機アルコキシシランとの３成分を含有する熱可塑性組成物からなるものが、外層保護シース及び半導電性フィルム等との接着性に優れているので好ましい。
【００１８】
シース用接着フィルムの構成成分の１つである飽和共重合ポリエステル樹脂としては、軟化温度が１００〜１６０℃の範囲のものを使用する。
【００１９】
この飽和共重合ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂などが好適に使用される。
【００２０】
ここで、飽和共重合ポリエステル樹脂の軟化温度が１００℃未満であると、接着後の耐久性が低下したり、積層加工する場合にブロッキングが生じたりする恐れがあるので、好ましくない。また、軟化温度が１６０℃を超えると、外層保護シースが押出被覆される際の熱によるシース用接着フィルムの溶融が不可能となり接着一体化が図れないので、好ましくない。
【００２１】
また、飽和共重合ポリエステル樹脂としては、接着耐久性の面からガラス転移温度が３０℃以下、特に０℃以下のものが好ましい。
【００２２】
また、シース用接着フィルムの構成成分の１つであるポリエチレン樹脂としては、高密度ポリエチレン、及び低密度ポリエチレン等の通常のいずれのものも使用可能である。
【００２３】
ポリエチレン樹脂の配合量は、上記飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１０〜５０重量部である。ここで、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対してポリエチレン樹脂の配合量が１０重量部未満であると、接着耐久性に問題を生じ、１００重量部を超えると、接着強度が低下する恐れがあるので、好ましくない。
【００２４】
さらに、シース用接着フィルムの構成成分の１つである有機アルコキシシランとしては、通常、シランカップリング剤と称されるものを使用する。ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、またはエポキシ基含有有機アルコキシシランを使用する。
この有機アルコキシシランの配合量は、上記ポリエステル樹脂１００重量部に対して、０．５〜３重量部の範囲である。ここで、有機アルコキシシランの配合量が０．５重量部未満であると、接着耐久性及び耐水性が低下する傾向にあり、逆に、有機アルコキシシランの配合量が５重量部を超えると、接着剤の混合時又は混合後の安定性に欠ける恐れがあるので、好ましくない。
【００２５】
なお、シース用接着フィルム層を構成する熱可塑性接着組成物には、上記の３成分以外に、接着フィルムの特質を損なわない範囲で、他の配合物、例えばポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂、あるいは無機フィラー、安定剤等を配合することができる。
【００２６】
また、本発明の上記電力ケーブル用遮水テープにおいて、プラスチックフィルム層の表面処理を行なうチタンカップリング剤に含まれる有機チタンとしては、テトラ−ｉ−プロポキシチタン：Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ３）２］４、及びテトラ−ｎ−ブトキシチタン：Ｔｉ［ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３］４が挙げられる。
【００２７】
チタンカップリング剤による処理条件
チタンカップリング剤処理は、グラビアロールを使用して塗布する方法が好ましく、チタンカップリング剤における有機チタンの濃度は、２〜１０％である。  ここで、有機チタンの濃度が２％未満であれば、接着性向上の効果が少なく、また有機チタンを１０％を超えて添加しても、接着性向上の効果は変わらないので、好ましくない。
【００２８】
チタンカップリング剤による表面処理における有機チタンのＷｅｔ塗布量は、０．５〜１ｇ／ｍ２の範囲である。また、チタンカップリング剤による表面処理後の乾燥温度は、６０〜１２０℃であるのが、好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３０】
実施例１と２及び比較例１と２
まず、図１を参照すると、本発明による電力ケーブル用遮水テープ（１０）は、接着剤層を含めて６層構成を有するもので、電力ケーブル（図示略）側に位置する内層側より、カーボンを配合した厚さ１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルムからなる半導電性フィルム層（１）と、これの表面に、塗布量５ｇ／ｍ２の導電性を備えた２液反応型ウレタン系接着剤層（２）を介して積層された厚さ５０μｍのアルミニウム箔層（３）と、さらにこの表面に、塗布量５ｇ／ｍ２の２液反応型ウレタン系接着剤層（４）を介して積層されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる５０μｍのプラスチックフィルム層（５）と、これの表面に設けられかつポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリエチレン等からなる外層保護シース（図示略）に接着される下記の組成を有する厚さ４０μｍのシース用接着フィルム層（６）とが、順次積層して構成されている（実施例１）。
【００３１】
ここで、シース用接着フィルム層（６）の組成としては、飽和共重合ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート）１００重量部、ポリエチレン樹脂（低密度ポリエチレン）３０重量部、有機アルコキシシラン（ビニルトリエトキシシラン）１重量部のものを選択し、このペレットを、押出し機で１３０〜１５０℃、ルーダー回転数３０〜３５ｒｐｍ、ライン速度２０〜４０ｍ／ｍｉｎの条件で押出し、ＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム層（５）上に厚さ４０〜５０μｍのシース用接着フィルム層（６）を作製し巻き取った。
【００３２】
なお、上記本発明の電力ケーブル用遮水テープ（１０）を巻き取るに当たり、半導電性フィルム層（１）とシース用接着フィルム層（６）とがブロッキングしないように、シース用接着フィルム層（６）の表面に離型フィルム（図示略）が貼り合わされている。
【００３３】
つぎに、図２を参照すると、本発明による電力ケーブル用遮水テープ（１１）は、接着剤層を含めて４層構成を有するもので、上記実施例１の６層構成の遮水テープ（１０）より、内層側の半導電性フィルム層（１）及び接着剤層（２）が省略されている点が異なっているものである（実施例２）。この電力ケーブル用遮水テープ（１１）のその他の点は、上記実施例１の遮水テープ（１０）の場合と同様であるので、図面において同一のものには同一の符号を付した。
【００３４】
チタンカップリング剤による表面処理
６層構成の遮水テープ（１０）（実施例１）、及び４層構成の遮水テープ（１１）（実施例２）用の原反のＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム層（５）の表面に、ロールコーターにて、表１に示す条件で、チタンカップリング剤、及び比較のためにシランカップリング剤（比較例１）をそれぞれコートし、乾燥した後、プラスチックフィルム層（５）のカップリング剤により処理された表面上に、シース用接着フィルム層（６）を押出コート（押出被覆）して、６層構成の遮水テープ（１０）（実施例１）、及び４層構成の遮水テープ（１１）（実施例２）、並びに比較例１の遮水テープを作製した。さらに、比較のために、カップリング剤による表面処理を行なわない６層構成の遮水テープを作成した（比較例２）。
【００３５】
【表１】
0004092465.tif 000002
【００３６】
本発明の電力ケーブル用遮水テープの性能を評価するために、下記の評価テストを実施した。
【００３７】
性能評価方法
試料の作製方法
本発明による電力ケーブル用遮水テープ及びＰＶＣ外層保護シース（図示略）を、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍにそれぞれサンプリングした。ついで、各試料の接着すべき層の表面同士を重ね合わせ、ヒートシーラーにより、シール幅５ｍｍ、温度１６０℃、加熱時間６０秒（加圧）、及び圧力０〜０．０４ＭＰａの条件下でヒートシールした。
【００３８】
ＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム層（６）との間のラミネート強度の測定用試料は、幅１５ｍｍ×長さ６０ｍｍの試料のシース用接着フィルム層（６）の一部を、はく離剤を用いてはく離し、引張り試験機用のチャックしろをつくり、セロテープで補強した後、試験に供した。
【００３９】
性能評価項目
ａ  ＰＥＴフィルムからなるプラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム層（６）との間のラミネート強度
ｂ  ＰＶＣ製保護シース（図示略）とシース用接着フィルム層（６）との間の接着強度
ｃ  半導電性ＰＶＣフィルム層（１）とシース用接着フィルム層（６）との間の接着強度
ｄ  アルミニウム箔（３）と、シース用接着フィルム層（６）との間の接着強度
ｅ  電力ケーブル作製時のしわ発生の有無（外観評価）
接着強度の測定方法
引張り試験機にて、剥離角度１８０゜、剥離速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で接着強度（ラミネート強度、シール強度）を測定した。測定値はｎ＝３の平均値である。
【００４０】
性能評価の結果を下記表２にまとめて示した。
【００４１】
なお、表２において、評価は、それぞれつぎの４段階とした。
【００４２】
ラミネート強度
◎：フィルム破断
○：５Ｎ／１５ｍｍ以上
△：５〜３Ｎ／１５ｍｍ
×：３Ｎ／１５ｍｍ未満
接着（シール）強度
◎：３０Ｎ／１５ｍｍ以上
○：３０〜２０Ｎ／１５ｍｍ
△：２０〜１０Ｎ／１５ｍｍ
×：１０Ｎ／１５ｍｍ未満
【表２】
0004092465.tif 000003
【００４３】
この表２の結果から明らかなように、本発明の電力ケーブル用遮水テープ（１０）（１１）によれば、チタンカップリング剤によって表面処理が施されたプラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム（６）とが強固な接着力を有するとともに、シース用接着フィルム（６）が、外層保護シース、半導電性フィルム層（１）、及びアルミニウム箔層（３）に対して強固な接着力を有し、かつ経時的劣化もないので、初期接着力はもとより、接着後の長期耐久性にも優れており、電力ケーブルを長期間に亘り安定して使用することができるものであった。
【００４４】
しかも、プラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム層（６）間の接着強度が高いので、電力ケーブル作製時の筋状のしわ発生が無く、またこのしわの影響により遮水テープの絶縁性能が悪化する心配が無いので、電力ケーブルを長期間にわたり安定して使用することができた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明による地下埋設電力ケーブル用遮水テープは、上述のように、厚さ３０〜６０μｍのアルミニウム箔層（３）と、これの表面に、２液反応型ウレタン系接着剤層（４）を介して積層されかつ厚さ３０〜８０μｍのプラスチックフィルム層（５）と、これの表面に設けられかつ外層保護シースに接着される下記の組成を有する厚さ３０〜５０μｍのシース用接着フィルム層（６）とが、順次積層して構成され、シース用接着フィルム層（６）が、軟化温度１００〜１６０℃でかつポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート樹脂よりなる飽和共重合ポリエステル樹脂と、ポリエチレン樹脂と、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランまたはエポキシ基含有有機アルコキシシランよりなる有機アルコキシシランとを含む熱可塑性接着組成物からなり、飽和共重合ポリエステル樹脂１００重量部に対して、ポリエチレン樹脂の配合量が１０〜５０重量部であり、有機アルコキシシランの配合量が０．５〜３重量部であり、プラスチックフィルム層（５）の表面に、テトラ−ｉ−プロポキシチタンまたはテトラ−ｎ−ブトキシチタンよりなる有機チタン濃度２〜１０％のチタンカップリング剤を塗布する表面処理が施され、プラスチックフィルム層（５）のカップリング剤により処理された表面上に、シース用接着フィルム層（６）を被覆し、上記チタンカップリング剤による表面処理における有機チタンのＷｅｔ塗布量が、０．５〜１ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴とするもので、本発明の遮水テープ（１０）（１１）によれば、チタンカップリング剤によって表面処理が施されたプラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム（６）とが強固な接着力を有するとともに、外層保護シースと、本発明による遮水テープ（１０）（１１）のシース用接着フィルム層（６）との間の接着強度、および本発明による遮水テープ（１０）の半導電性フィルム層（１）と、本発明による遮水テープ（１０）のシース用接着フィルム層（６）との間の接着強度、並びに本発明による遮水テープ（１１）のアルミニウム箔（３）と、本発明による遮水テープ（１１）のシース用接着フィルム層（６）との間の接着強度が、いずれも非常に高く、強固な接着力を有し、かつ経時的劣化もないので、初期接着力はもとより、接着後の長期耐久性にも優れており、電力ケーブルを長期間に亘り安定して使用することができるという効果を奏する。
しかも、プラスチックフィルム層（５）とシース用接着フィルム層（６）間の接着強度が高いので、電力ケーブル作製時の筋状のしわ発生が無く、またこのしわの影響により遮水テープの絶縁性能が悪化する心配が無いので、電力ケーブルを長期間にわたり安定して使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態を示す遮水テープの要部拡大断面図である。
【図２】  本発明の第２実施形態を示す遮水テープの要部拡大断面図である。
【符号の説明】
（１）：半導電性ＰＶＣフィルム層
（２）：２液反応型ウレタン系接着剤層
（３）：アルミニウム箔
（４）：２液反応型ウレタン系接着剤層
（５）：プラスチックフィルム層
（６）：シース用接着フィルム層
（１０）：電力ケーブル用遮水テープ
（１１）：電力ケーブル用遮水テープ
【図１】
0004092465.tif 000004
【図２】
0004092465.tif 000005