JP7707742B2 - Power transmission cable and method for manufacturing the same - Google Patents
Power transmission cable and method for manufacturing the sameInfo
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Description
本発明は、送電ケーブルおよび送電ケーブルの製造方法、特にノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いた送電ケーブルおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a power transmission cable and a method for manufacturing the power transmission cable, in particular, a power transmission cable using a halogen-free flame-retardant resin composition and a method for manufacturing the same.
鉄道車両などに使用されるケーブルは火災時における被害を小さくするために難燃性や、低発煙性などの特性が要求される。高い難燃性を得るには、ポリオレフィンに、塩素系や臭素系といったハロゲン系難燃剤を添加した材料が用いられている。しかしながら、これらハロゲン系難燃剤を大量に含む物質は、燃焼時に、有毒、有害なガスを多量に発生し、焼却条件によっては猛毒のダイオキシンを発生させる。このことから、火災時の安全性や環境負荷低減の観点からハロゲン物質を含まないノンハロゲン材料(ハロゲンフリー材料)を被覆材料に使用したケーブルが普及してきている。 Cables used in railway vehicles and other vehicles are required to have properties such as flame retardancy and low smoke generation to minimize damage in the event of a fire. To achieve high flame retardancy, materials are used in which halogen-based flame retardants such as chlorine-based or bromine-based ones are added to polyolefin. However, substances that contain large amounts of these halogen-based flame retardants generate large amounts of toxic and harmful gases when burned, and depending on the incineration conditions, can generate highly toxic dioxins. For this reason, cables that use non-halogen materials (halogen-free materials) as coating materials that do not contain halogen substances are becoming more common, from the perspective of fire safety and reducing environmental impact.
例えば、特許文献1には、高難燃かつ低発煙量を実現するために、シース層として、酢酸ビニル含有量が50重量%以上のエチレン酢酸ビニル共重合体を含むベースポリマと、このベースポリマ100質量部に対して、金属水和物およびシリカを合計で100質量部以上180質量部以下含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用いた送電ケーブルが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a power cable that uses a base polymer containing an ethylene-vinyl acetate copolymer with a vinyl acetate content of 50% by weight or more as a sheath layer, and a halogen-free flame-retardant resin composition that contains a metal hydrate and silica in a total amount of 100 to 180 parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer, in order to achieve high flame retardancy and low smoke generation.
また、特許文献2には、導体の外周に形成された内部半導電層と、内部半導電層の外周に形成された絶縁層と、絶縁層の外周に形成された外部半導電層と、外部半導電層の外周に半導電性テープを巻き付けて形成された半導電性テープ層と、半導電性テープ層の外周にワイヤーを巻き付けて形成された遮蔽層と、遮蔽層の外周側に形成されたシース層とを備える送電ケーブルが開示されている。この送電ケーブルにおいては、遮蔽層を構成するワイヤーにより、外部半導電層および絶縁層のへこみを抑制している。 Patent Document 2 discloses a power transmission cable that includes an inner semiconductive layer formed on the outer periphery of a conductor, an insulating layer formed on the outer periphery of the inner semiconductive layer, an outer semiconductive layer formed on the outer periphery of the insulating layer, a semiconductive tape layer formed by wrapping a semiconductive tape around the outer periphery of the outer semiconductive layer, a shielding layer formed by wrapping a wire around the outer periphery of the semiconductive tape layer, and a sheath layer formed on the outer periphery of the shielding layer. In this power transmission cable, the wire that constitutes the shielding layer suppresses dents in the outer semiconductive layer and the insulating layer.
導体と導体の外周に形成された絶縁層とを有するコア部に、シース層となるノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆して形成された送電ケーブルは、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の被覆後、加熱により樹脂材料を架橋させることにより形成される。 The power transmission cable is formed by coating a core portion having a conductor and an insulating layer formed around the conductor with a non-halogen flame-retardant resin composition that forms a sheath layer. After coating with the non-halogen flame-retardant resin composition, the cable is formed by cross-linking the resin material by heating.
ここで、シース層となるノンハロゲン難燃性樹脂組成物を加熱する際に、内部の絶縁層およびシース層がそれぞれ熱膨張し、冷却工程において、収縮する。この際、絶縁層とシース層の収縮率の差に起因して絶縁層とシース層との間に過剰な隙間が生じ得る。この過剰な隙間は、送電ケーブルと他の部品との接続箇所において、接続信頼性を阻害する要因となる。例えば、絶縁層とシース層との間の過剰な隙間の発生により、送電ケーブルの長手方向において絶縁層とシース層の間の部材のいずれかが移動し、シースズレが生じる。このようなシースズレが生じた場合に、送電ケーブルと他の部品との接続信頼性が阻害され得る。 Here, when the non-halogen flame-retardant resin composition that forms the sheath layer is heated, the internal insulating layer and sheath layer each thermally expand, and contract during the cooling process. At this time, an excessive gap may occur between the insulating layer and the sheath layer due to the difference in the shrinkage rate between the insulating layer and the sheath layer. This excessive gap is a factor that impairs the connection reliability at the connection point between the power transmission cable and other components. For example, the occurrence of an excessive gap between the insulating layer and the sheath layer causes one of the members between the insulating layer and the sheath layer to move in the longitudinal direction of the power transmission cable, causing sheath misalignment. When such sheath misalignment occurs, the connection reliability between the power transmission cable and other components may be impaired.
また、シース層の引張強さ等の物理的な強度が高いと、送電ケーブルの破損等のおそれが低下し、製品寿命を長く、良好なものとできる。 In addition, if the sheath layer has high physical strength, such as tensile strength, the risk of damage to the power transmission cable is reduced, resulting in a long and good product life.
そこで、本発明では、シース層と絶縁層との間の隙間を抑制し、シース層より内側の引抜強さを向上するとともに、シース層の引張強さの高い、送電ケーブルおよび送電ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a power transmission cable and a method for manufacturing a power transmission cable that suppresses the gap between the sheath layer and the insulating layer, improves the pull-out strength inside the sheath layer, and has a high tensile strength of the sheath layer.
本発明の送電ケーブルは、(a)導体と、前記導体の外周に形成された絶縁層と、を有するコア部と、(b)前記コア部の外周に形成されたシース層と、を有し、前記絶縁層は、前記シース層より厚く、前記絶縁層の線膨張係数は、前記シース層の線膨張係数よりも大きく、前記シース層の引張強さが12.0MPaより大きく、前記シース層より内側の引抜強さが10kgf以上である。 The power transmission cable of the present invention has (a) a core portion having a conductor and an insulating layer formed on the outer periphery of the conductor, and (b) a sheath layer formed on the outer periphery of the core portion, the insulating layer being thicker than the sheath layer, the insulating layer having a linear expansion coefficient greater than the linear expansion coefficient of the sheath layer, the sheath layer having a tensile strength greater than 12.0 MPa, and the pull-out strength inside the sheath layer being 10 kgf or greater.
本発明の送電ケーブルの製造方法は、(a)導体と前記導体の外周に形成された絶縁層とを有するコア部に、シース層となるノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆する工程、(b)前記シース層を加熱することにより架橋する工程、を有し、前記絶縁層は、前記シース層より厚く、前記絶縁層の線膨張係数は、前記シース層の線膨張係数よりも大きく、前記シース層の引張強さが12.0MPaより大きく、前記シース層より内側の引抜強さが10kgf以上である。 The method for producing a power transmission cable of the present invention includes the steps of (a) coating a core portion having a conductor and an insulating layer formed on the outer periphery of the conductor with a halogen-free flame-retardant resin composition that will become a sheath layer, and (b) cross-linking the sheath layer by heating, wherein the insulating layer is thicker than the sheath layer, the linear expansion coefficient of the insulating layer is greater than the linear expansion coefficient of the sheath layer, the tensile strength of the sheath layer is greater than 12.0 MPa, and the pull-out strength inside the sheath layer is 10 kgf or greater.
本発明の一態様の送電ケーブルおよび送電ケーブルの製造方法によれば、シース層と絶縁層との間の隙間を抑制し、シース層より内側の引抜強さを向上させることができる。さらに、シース層の引張強さを向上させたものとでき、引抜強さと引張強さの両特性を共に良好なものとできる。 According to one aspect of the power transmission cable and the method for manufacturing the power transmission cable of the present invention, it is possible to suppress the gap between the sheath layer and the insulating layer, and improve the pull-out strength inside the sheath layer. Furthermore, it is possible to improve the tensile strength of the sheath layer, and it is possible to make both the pull-out strength and tensile strength characteristics good.
(実施の形態)
(送電ケーブルの構成)
以下に、本実施の形態の送電ケーブルについて説明する。図1は、送電ケーブルの構成を示す断面図である。
(Embodiment)
(Configuration of power transmission cable)
The power transmission cable according to the present embodiment will be described below. Fig. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the power transmission cable.
図1に示す送電ケーブル1は、導体2と、導体2の外周に形成された内部半導電層3と、内部半導電層3の外周に形成された絶縁層4と、絶縁層4の外周に形成された外部半導電層5と、外部半導電層5の外周に形成された半導電性テープ層6と、半導電性テープ層6の外周に形成された遮蔽層7と、遮蔽層7の外周に形成された押えテープ層8と、押えテープ層8の外周に形成されたシース層9とを有する。 The power transmission cable 1 shown in FIG. 1 has a conductor 2, an internal semiconductive layer 3 formed on the outer periphery of the conductor 2, an insulating layer 4 formed on the outer periphery of the internal semiconductive layer 3, an external semiconductive layer 5 formed on the outer periphery of the insulating layer 4, a semiconductive tape layer 6 formed on the outer periphery of the external semiconductive layer 5, a shielding layer 7 formed on the outer periphery of the semiconductive tape layer 6, a pressure tape layer 8 formed on the outer periphery of the shielding layer 7, and a sheath layer 9 formed on the outer periphery of the pressure tape layer 8.
本実施の形態の送電ケーブルは、例えば7000V以上の高電圧を送電する特別高圧用の送電ケーブルに好適である。送電ケーブルの外径(直径)は、例えば30mm以上60mm以下である。このような送電ケーブルは、例えば、鉄道車両の屋根上に配置されたパンタグラフと床下に配置された多圧器とを接続するように、屋根部や壁部に沿って配設される。 The power transmission cable of this embodiment is suitable for use as a special high voltage power transmission cable for transmitting high voltages of, for example, 7000 V or more. The outer diameter (diameter) of the power transmission cable is, for example, 30 mm or more and 60 mm or less. Such a power transmission cable is arranged along the roof or wall so as to connect, for example, a pantograph arranged on the roof of a railway vehicle to a multi-voltage transformer arranged under the floor.
導体2は、複数の素線を撚り合わせて形成されている。素線としては、例えば、導線、銅合金線などを用いることができる。また、素線には、例えば、錫めっきなどの金属めっきが施されている場合もある。導体2は、例えば前述した7000V以上の高電圧を送電する。導体2の上にはセパレータテープを重ね巻きすることもできる。 The conductor 2 is formed by twisting together multiple strands. Examples of strands that can be used include conductor wires and copper alloy wires. The strands may also be plated with a metal such as tin. The conductor 2 transmits a high voltage of, for example, 7000 V or more as mentioned above. A separator tape may also be wrapped around the conductor 2.
内部半導電層3および外部半導体層5は、電界集中を緩和させるために設けられており、例えば、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム等のゴムにカーボン等の導電性粉末を分散して導電性を持たせた材料よりなる。導体2と絶縁層4の間、または絶縁層4と遮蔽層7との間に微細な隙間が生じている場合、電界集中が発生しやすいため、内部半導電層3および外部半導電層5のそれぞれは、絶縁層4に密着するように形成されることが好ましい。内部半導電層3および外部半導電層5で絶縁層4を挟むことにより、導体2と絶縁層4との間の電界集中、あるいは絶縁層4と遮蔽層7との間の電界集中を緩和することができる。 The internal semiconductive layer 3 and the external semiconductive layer 5 are provided to alleviate electric field concentration, and are made of a material made conductive by dispersing conductive powder such as carbon in rubber such as ethylene propylene rubber or butyl rubber. If there is a minute gap between the conductor 2 and the insulating layer 4, or between the insulating layer 4 and the shielding layer 7, electric field concentration is likely to occur, so it is preferable that each of the internal semiconductive layer 3 and the external semiconductive layer 5 is formed so as to adhere closely to the insulating layer 4. By sandwiching the insulating layer 4 between the internal semiconductive layer 3 and the external semiconductive layer 5, it is possible to alleviate electric field concentration between the conductor 2 and the insulating layer 4, or between the insulating layer 4 and the shielding layer 7.
絶縁層4は、例えば、エチレンプロピレンゴム、塩化ビニル、架橋ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ素系材料等の材料よりなる。また、絶縁層4は、クレーを含有してもよい。 The insulating layer 4 is made of a material such as ethylene propylene rubber, vinyl chloride, cross-linked polyethylene, silicone rubber, or a fluorine-based material. The insulating layer 4 may also contain clay.
絶縁層4には高い絶縁特性が要求されるので、絶縁層4の厚さは、内部半導電層3、外部半導電層5、遮蔽層7、およびシース層9のそれぞれの厚さよりも厚い。絶縁層4の厚さは例えば8mm以上16mm以下程度である。 Since the insulating layer 4 is required to have high insulating properties, the thickness of the insulating layer 4 is greater than the thicknesses of the inner semiconductive layer 3, the outer semiconductive layer 5, the shielding layer 7, and the sheath layer 9. The thickness of the insulating layer 4 is, for example, about 8 mm or more and 16 mm or less.
ここで、内側から、導体2、内部半導電層3、絶縁層4、外部半導電層5までの積層体を樹脂コア部Cと呼ぶ場合がある。 Here, the laminate consisting of the conductor 2, inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, and outer semiconductive layer 5 from the inside may be referred to as the resin core part C.
この樹脂コア部Cの外周には、半導電性テープ6、遮蔽層7および押えテープ層8が設けられている。 A semiconductive tape 6, a shielding layer 7, and a holding tape layer 8 are provided on the outer periphery of this resin core portion C.
外部半導電層5(樹脂コア部C)の外周の半導電性テープ層6は、例えば、ケーブル軸方向に沿って半導電性テープを螺旋状に巻き付けたものである。半導電性テープとしては、例えば、ナイロンまたはレーヨン、PET等からなる経糸と緯糸とを編み込んだ基布または不織布に、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム等のゴムにカーボン等の導電性粉末を分散したものを含浸させたものを用いることができる。半導電性テープの厚さは例えば0.1mm以上0.4mm以下、半導電性テープの幅は例えば30mm以上70mm以下である。半導電性テープは、例えばテープ幅の1/4以上1/2以下が重なるように重ね巻きしてもよい。 The semiconductive tape layer 6 on the outer periphery of the external semiconductive layer 5 (resin core part C) is, for example, a semiconductive tape wound in a spiral shape along the cable axial direction. The semiconductive tape may be, for example, a base fabric or nonwoven fabric woven with warp and weft threads made of nylon, rayon, PET, or the like, impregnated with a conductive powder such as carbon dispersed in rubber such as ethylene propylene rubber or butyl rubber. The thickness of the semiconductive tape is, for example, 0.1 mm to 0.4 mm, and the width of the semiconductive tape is, for example, 30 mm to 70 mm. The semiconductive tape may be wound in an overlapping manner, for example, such that 1/4 to 1/2 of the tape width overlaps.
遮蔽層7は、半導電性テープ層6の外周にワイヤーを例えばケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けたものである。ワイヤーは、例えば錫メッキ軟銅等の導電性材料からなり、例えば直径0.4mm以上0.6mm以下の線材を用いることができる。この遮蔽層7は、使用時にグランドに接続される。 The shielding layer 7 is formed by winding a wire around the outer circumference of the semiconductive tape layer 6 in a spiral shape, for example along the cable axis. The wire is made of a conductive material, for example tin-plated soft copper, and may be a wire material with a diameter of 0.4 mm to 0.6 mm. This shielding layer 7 is connected to ground when in use.
押えテープ層8は、遮蔽層7の外周に例えば押えテープをケーブル軸方向に螺旋状に沿って重ね巻きしたものである。押えテープとしては、プラスチックまたはレーヨンからなるテープを用いることができる。また、ポリエステル不織布を用いることもできる。押えテープの厚さは例えば0.03mm以上0.2mm以下、押えテープの幅は例えば50mm以上90mm以下である。 The pressure tape layer 8 is, for example, a pressure tape wound in a spiral shape around the outer circumference of the shielding layer 7 in the cable axial direction. The pressure tape may be a tape made of plastic or rayon. A polyester nonwoven fabric may also be used. The thickness of the pressure tape is, for example, 0.03 mm or more and 0.2 mm or less, and the width of the pressure tape is, for example, 50 mm or more and 90 mm or less.
なお、これまでの導体2から押えテープ層8までの積層体を遮蔽層付きコア部と呼ぶ場合がある。 The laminate from the conductor 2 to the pressure tape layer 8 is sometimes called the core part with a shielding layer.
押えテープ層8(遮蔽層付きコア部)の外周にはシース層9が設けられている。シース層9は、押えテープ層8の外周に、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を例えば押出成形したものである。このシース層9は、架橋される。シース層9は、遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体)を保護する保護層である。シース層9の厚さは、例えば2.5mm以上3.0mm以下である。 A sheath layer 9 is provided on the outer periphery of the pressure tape layer 8 (core portion with shielding layer). The sheath layer 9 is formed by, for example, extrusion molding a halogen-free flame-retardant resin composition on the outer periphery of the pressure tape layer 8. This sheath layer 9 is cross-linked. The sheath layer 9 is a protective layer that protects the core portion with shielding layer (laminate from the conductor 2 to the pressure tape layer 8). The thickness of the sheath layer 9 is, for example, 2.5 mm or more and 3.0 mm or less.
シース層9を構成するノンハロゲン難燃性樹脂組成物は、ベースポリマ(樹脂成分)と、難燃剤と、架橋剤(シランカップリング剤および過酸化物)と、その他の添加剤とを含有する。 The non-halogen flame-retardant resin composition that constitutes the sheath layer 9 contains a base polymer (resin component), a flame retardant, a cross-linking agent (silane coupling agent and peroxide), and other additives.
ベースポリマ(樹脂成分)としては、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)を用いることができる。中でも酢酸ビニル含有量(VA量)が40質量%以上のEVAを用いることが好ましい。酢酸ビニル含有量が40質量%以上であると、得られる燃え殼が強固となり、良好な難燃性、低発煙性が得られる。 As the base polymer (resin component), for example, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) can be used. In particular, it is preferable to use EVA with a vinyl acetate content (VA amount) of 40% by mass or more. If the vinyl acetate content is 40% by mass or more, the resulting cinders will be strong, resulting in good flame retardancy and low smoke generation.
ベースポリマ(樹脂成分)としては、上記EVAと、マレイン酸変性ポリオレフィンやスチレンブタジエンゴムなどを併用してもよい。 As the base polymer (resin component), the above EVA may be used in combination with maleic acid modified polyolefin, styrene butadiene rubber, etc.
難燃剤としては、金属水酸化物を用いることができる。金属水酸化物としては、水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムなどを用いることができる。金属水酸化物の添加量(含有量)は、ベースポリマ100質量部に対して100質量部以上150質量部以下とすることが好ましい。100質量部以上150質量部以下であると、良好な熱老化特性、低発煙性が得られる。高難燃性と低発煙性の両立の観点から金属水酸化物の添加量(含有量)は、ベースポリマ100質量部に対して100質量部以上125質量部以下とすることがより好ましい。 Metal hydroxides can be used as flame retardants. Examples of metal hydroxides that can be used include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide. The amount (content) of the metal hydroxide added is preferably 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less per 100 parts by mass of the base polymer. If the amount is 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, good heat aging properties and low smoke generation can be obtained. From the viewpoint of achieving both high flame retardancy and low smoke generation, the amount (content) of the metal hydroxide added is more preferably 100 parts by mass or more and 125 parts by mass or less per 100 parts by mass of the base polymer.
金属水酸化物としては、前述した水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどが用いられる。水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのいずれかを用いることで、高難燃性を実現することができる。また、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムとしては、表面が脂肪酸やシラン化合物でカップリングされたものを用いることが好ましい。このようなカップリングされたものを用いることで、引張試験において良好な引張強さ、破断伸びを得ることができる。 As the metal hydroxide, the above-mentioned aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, etc. can be used. By using either magnesium hydroxide or aluminum hydroxide, high flame retardancy can be achieved. In addition, it is preferable to use aluminum hydroxide or magnesium hydroxide whose surface is coupled with a fatty acid or a silane compound. By using such coupled compounds, good tensile strength and breaking elongation can be obtained in a tensile test.
また、金属水酸化物として、前述した水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムとを併用してもよい。この場合、質量比で水酸化マグネシウム:水酸化アルミニウム=40:60~60:40の範囲で調整することが好ましい。これは、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物での燃焼開始後のケーブルの温度上昇抑制や燃え殼固化には、段階的脱水手法がより有効であることによる。水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムの脱水開始温度は、それぞれ、210℃付近、280℃付近であり、上記質量比とすることで、段階的脱水が効果的に進み、燃焼開始後のケーブルの温度上昇を抑制し、燃え殼の固化を促進することができる。 The metal hydroxide may be a combination of the aluminum hydroxide and magnesium hydroxide described above. In this case, it is preferable to adjust the mass ratio of magnesium hydroxide:aluminum hydroxide to within the range of 40:60 to 60:40. This is because the stepwise dehydration method is more effective in suppressing the temperature rise of the cable and solidifying the scum after the start of combustion in a halogen-free flame-retardant resin composition. The dehydration start temperatures of aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are around 210°C and 280°C, respectively, and by using the above mass ratio, stepwise dehydration proceeds effectively, suppressing the temperature rise of the cable after the start of combustion and promoting the solidification of the scum.
架橋剤として、過酸化物とシランカップリング剤を用いることができる。ここで、シランカップリング剤は、過酸化物によりベースポリマにグラフト化され、その後シラン架橋によりベースポリマの架橋に用いられる。過酸化物(-O-O-の構造部を有する化合物)としては、tert-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキシル)カーボネート、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert-アミルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジ-tert-アミルパーオキサイド、1,1-ジ(tert-アミルパーオキシ)シクロヘキセンなどを用いることができる。 As the crosslinking agent, a peroxide and a silane coupling agent can be used. Here, the silane coupling agent is grafted to the base polymer by the peroxide, and is then used to crosslink the base polymer by silane crosslinking. As the peroxide (a compound having the -O-O- structure), tert-butylperoxy(2-ethylhexyl)carbonate, 1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane, tert-butylperoxyisopropylcarbonate, tert-amylperoxyisopropylcarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, di-tert-butylperoxide, di-tert-amylperoxide, 1,1-di(tert-amylperoxy)cyclohexene, etc. can be used.
シランカップリング剤(R-Si-X3、R:有機基、X:官能基、なお、Xは、Hを含む、異なる官能基でもよい。)としては、官能基(X)にビニル、エポキシ、スチリル、メタクリル、アミノ、イソシアヌレート、メルカプト、酸無水物を有するものを用いることができる。なお、Xは、Hを含む、異なる官能基でもよい。具体的に、シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン化合物、β-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物、p-スチリルトリメトキシシラン等のスチリルシラン化合物、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等のメタクリルシラン化合物、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、β-(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレートシラン化合物、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等の酸無水物シラン化合物などを用いることができる。また、これらのシラン化合物の2種以上を併用することができる。 As the silane coupling agent (R-Si-X 3 , R: organic group, X: functional group, where X may be a different functional group containing H), those having a functional group (X) of vinyl, epoxy, styryl, methacryl, amino, isocyanurate, mercapto, or acid anhydride can be used. Wherein X may be a different functional group containing H. Specifically, examples of the silane coupling agent include vinyl silane compounds such as vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, and vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane; epoxy silane compounds such as β-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxy silane, γ-glycidoxypropyl trimethoxy silane, and γ-glycidoxypropyl methyl diethoxy silane; styryl silane compounds such as p-styryl trimethoxy silane; and methacryloxypropyl triethoxy silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxy silane, 3-methacryloxypropyl methyl dimethoxy silane, and 3-methacryloxypropyl methyl diethoxy silane. Examples of the silane compounds that can be used include aminosilane compounds such as tacrylsilane compounds, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-(aminoethyl)γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, isocyanurate silane compounds such as tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, mercaptosilane compounds such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltriethoxysilane, and acid anhydride silane compounds such as 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride. Two or more of these silane compounds can also be used in combination.
過酸化物の添加量(含有量)は、ベースポリマ100質量部に対して4質量部以上とすることが好ましく、シランカップリング剤の添加量(含有量)は、ベースポリマ100質量部に対して2質量部以上とすることが好ましい。架橋剤である過酸化物およびシランカップリング剤の添加量を上記範囲とすることで、低温架橋を行った場合においても、シース層の機械強度を維持することができる。また、過酸化物の添加量(含有量)の上限は、10質量部である。過酸化物の添加量を10質量部以下とすることで、架橋が不必要に進行することなく、取り扱い性が良い状態で加工(特に、押出加工)を行うことができる。また、シランカップリング剤をベースポリマ100質量部に対して2質量部以上添加することで、引張強さの低下を抑制することができる。また、シランカップリング剤の添加量(含有量)の上限は、6質量部である。シランカップリング剤の添加量を6質量部以下とすることで、破断伸びの低下を抑制することができる。なお、シランカップリング剤の添加量(含有量)は、シランカップリング剤自体を添加する際の添加量を意味し、金属水酸化物の表面に表面処理されたシランカップリング剤の表面処理量を含まない。 The amount (content) of the peroxide added is preferably 4 parts by mass or more per 100 parts by mass of the base polymer, and the amount (content) of the silane coupling agent added is preferably 2 parts by mass or more per 100 parts by mass of the base polymer. By setting the amount of the peroxide and the silane coupling agent added as crosslinking agents in the above range, the mechanical strength of the sheath layer can be maintained even when low-temperature crosslinking is performed. The upper limit of the amount (content) of the peroxide added is 10 parts by mass. By setting the amount of the peroxide added to 10 parts by mass or less, crosslinking does not proceed unnecessarily, and processing (especially extrusion processing) can be performed in a state with good handleability. In addition, by adding 2 parts by mass or more of the silane coupling agent per 100 parts by mass of the base polymer, the decrease in tensile strength can be suppressed. In addition, the upper limit of the amount (content) of the silane coupling agent added is 6 parts by mass. By setting the amount of the silane coupling agent added to 6 parts by mass or less, the decrease in the breaking elongation can be suppressed. The amount (content) of the silane coupling agent added refers to the amount added when the silane coupling agent itself is added, and does not include the amount of silane coupling agent used for surface treatment on the surface of the metal hydroxide.
その他の添加剤としては、架橋助剤、安定剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤などを用いることができる。 Other additives that can be used include crosslinking agents, stabilizers, antioxidants, colorants, lubricants, etc.
(送電ケーブルの製法)
以下に、本実施の形態の送電ケーブルの製造方法について説明する。図2および図3は、送電ケーブルの製造工程を示す概略図である。
(Manufacturing methods for power transmission cables)
A method for producing the power transmission cable according to the present embodiment will be described below. Figures 2 and 3 are schematic diagrams showing the steps for producing the power transmission cable.
送電ケーブルの樹脂コア部Cを形成(準備)する。まず、導体2を準備し、導体2の外周に、内部半導電層3の原料である内部半導電材料、絶縁層4の原料である絶縁材料、および外部半導電層5の原料である外部半導電材料を押出成形する。例えば、内部半導電材料(3M)を押出機(200a)から導体2の外周に押出成形し、絶縁材料および外部半導電材料をそれぞれ他の押出機(図示せず)から押出成形する。このように、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5のそれぞれは、例えば導体の周囲を順次取り囲むように、一括して押出成形することができる。 The resin core C of the power transmission cable is formed (prepared). First, the conductor 2 is prepared, and the internal semiconductive material, which is the raw material of the internal semiconductive layer 3, the insulating material, which is the raw material of the insulating layer 4, and the external semiconductive material, which is the raw material of the external semiconductive layer 5, are extruded around the periphery of the conductor 2. For example, the internal semiconductive material (3M) is extruded around the periphery of the conductor 2 from an extruder (200a), and the insulating material and the external semiconductive material are extruded from other extruders (not shown). In this way, the internal semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the external semiconductive layer 5 can be extruded together, for example, so as to surround the periphery of the conductor in sequence.
また、変形例として、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5のそれぞれを順次押出成形してもよい。これにより、導体2、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5よりなる樹脂コア部Cを形成することができる。
次いで、樹脂コア部Cを構成する層に含まれるゴムを架橋する(第1架橋)。
As a modified example, the inner semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the outer semiconductive layer 5 may be extruded in sequence, thereby forming a resin core C made of the conductor 2, the inner semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the outer semiconductive layer 5.
Next, the rubber contained in the layer constituting the resin core portion C is crosslinked (first crosslink).
このような樹脂コア部Cは、例えば、図2に示す装置を用いて形成することができる。図2に示す単軸押出機200aは、シリンダ内に配置されたスクリュー220と、材料投入口221とを備える。例えば、材料投入口(ホッパー)221から、内部半導電層3の材料3Mを投入する。また、他の単軸押出機(図示せず)も、シリンダ内に配置されたスクリューと、材料投入口とを備え、材料投入口(ホッパー)から、絶縁層4の材料を投入する。さらに、他の単軸押出機(図示せず)も、シリンダ内に配置されたスクリューと、材料投入口とを備え、材料投入口(ホッパー)から、外部半導電層5の材料を投入する。このようにして、導体2は押出ヘッド230を通過して、その外周に、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5の材料が内側から順に押し出され、架橋管(蒸気管)240内を通過しながら架橋される(クロスヘッド押出し)。このような連続架橋装置を用いて、樹脂コア部Cの内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5を加熱し架橋を行う(加圧水蒸気中を通過させて架橋を行う)。例えば、150℃以上180℃以下の水蒸気雰囲気下において、30分以上60分以下の架橋を行う。このようにして樹脂コア部Cを形成することができる。 Such a resin core part C can be formed, for example, by using the device shown in FIG. 2. The single-screw extruder 200a shown in FIG. 2 has a screw 220 arranged in a cylinder and a material inlet 221. For example, the material 3M of the internal semiconductive layer 3 is introduced from the material inlet (hopper) 221. In addition, another single-screw extruder (not shown) also has a screw arranged in a cylinder and a material inlet, and the material of the insulating layer 4 is introduced from the material inlet (hopper). In addition, another single-screw extruder (not shown) also has a screw arranged in a cylinder and a material inlet, and the material of the external semiconductive layer 5 is introduced from the material inlet (hopper). In this way, the conductor 2 passes through the extrusion head 230, and the materials of the internal semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the external semiconductive layer 5 are extruded from the inside to the outside of the conductor 2, and crosslinked while passing through the crosslinking tube (steam tube) 240 (crosshead extrusion). Using such a continuous crosslinking device, the internal semiconductive layer 3, insulating layer 4, and external semiconductive layer 5 of the resin core part C are heated and crosslinked (crosslinked by passing through pressurized steam). For example, crosslinking is performed for 30 to 60 minutes in a steam atmosphere at 150°C to 180°C. In this way, the resin core part C can be formed.
なお、上記においては、導体2の外周に、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5の材料を一括して押し出し、さらに、導体2の外周に順に押し出された内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5の3層を一括して架橋したが、導体2の外周に、1層毎に押し出しを行い、3層を一括して架橋してもよく、また、導体2の外周に、1層毎に押し出しおよび架橋を行ってもよい。 In the above, the materials of the internal semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the external semiconductive layer 5 are extruded together on the outer periphery of the conductor 2, and the three layers of the internal semiconductive layer 3, the insulating layer 4, and the external semiconductive layer 5 extruded in order on the outer periphery of the conductor 2 are crosslinked together. However, it is also possible to extrude each layer on the outer periphery of the conductor 2 and crosslink the three layers together, or it is also possible to extrude and crosslink each layer on the outer periphery of the conductor 2.
次いで、架橋後の樹脂コア部Cを冷却する。例えば、図2において繰り出される樹脂コア部C(導体2、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5)を冷却槽(図示せず)中の水に連続的に浸漬するように供給し、冷却する(水冷方式)。 Next, the cross-linked resin core C is cooled. For example, the resin core C (conductor 2, inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, and outer semiconductive layer 5) unrolled in FIG. 2 is continuously immersed in water in a cooling tank (not shown) and cooled (water cooling method).
次いで、外部半導電層5の外周に半導電性テープをケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けることにより、半導電性テープ層6を形成する。半導電性テープは、例えばテープ幅の1/4以上1/2以下が重なるように重ね巻きしてもよい。 Next, a semiconductive tape is spirally wound around the outer circumference of the outer semiconductive layer 5 along the cable axial direction to form the semiconductive tape layer 6. The semiconductive tape may be wound in an overlapping manner, for example, so that 1/4 to 1/2 of the tape width overlaps.
次いで、半導電性テープ層6の外周にワイヤーをケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けることにより、遮蔽層7を形成する。ここで用いるワイヤーの直径は、例えば、0.6~0.8mm程度である。次いで、遮蔽層7の外周に押えテープをケーブル軸方向に螺旋状に沿って重ね巻きすることにより、押えテープ層8を形成する。このようにして、遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体)を形成することができる。 Then, a wire is wound spirally around the outer circumference of the semiconductive tape layer 6 along the cable axial direction to form the shielding layer 7. The diameter of the wire used here is, for example, about 0.6 to 0.8 mm. Next, a pressure tape is wound spirally around the outer circumference of the shielding layer 7 along the cable axial direction to form the pressure tape layer 8. In this way, a core part with a shielding layer (a laminate from the conductor 2 to the pressure tape layer 8) can be formed.
次いで、押えテープ層8(遮蔽層付きコア部)の外周に、前述したノンハロゲン難燃性樹脂組成物を押出成形することにより、シース層9を形成する。その後、シース層9の架橋(第2架橋)を行う。 Next, the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition is extruded around the outer periphery of the holding tape layer 8 (core portion with shielding layer) to form the sheath layer 9. After that, the sheath layer 9 is crosslinked (second crosslinking).
例えば、図3(a)に示す押出機100のホッパー101から、前述したノンハロゲン難燃性樹脂組成物のペレットである材料51を供給する。なお、押出機100の途中の投入口(図示せず)から前述したノンハロゲン難燃性樹脂組成物の成分の一部(例えば、架橋剤)を添加してもよい。そして、上流側から供給される遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体、図3(b)参照)の外周に、上記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆して、シース層9を形成する。 For example, material 51, which is pellets of the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition, is supplied from hopper 101 of extruder 100 shown in FIG. 3(a). Note that some of the components of the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition (e.g., crosslinking agent) may be added from an inlet (not shown) in the middle of extruder 100. Then, the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition is coated on the outer periphery of the core part with the shielding layer (laminate from conductor 2 to pressing tape layer 8, see FIG. 3(b)) supplied from the upstream side to form sheath layer 9.
本実施の形態においては、このとき、シランカップリング剤の添加を、例えば、インテグラルブレンド法により行うことができる。インテグラルブレンド法は、シランカップリング剤の添加を、他の材料の前処理に用いることなく添加する方法であり、このとき、シランカップリング剤と他の材料とを同時に添加してもよいし、シランカップリング剤と他の材料との添加タイミングをずらしてもよい。例えば、シランカップリング剤の添加を、ベースポリマとなる樹脂成分を添加した後で行うことが好ましく、ベースポリマの添加直後に行うことがより好ましい。このとき、難燃剤等の無機フィラーの添加直後に行わないようにする。 In this embodiment, the silane coupling agent can be added by, for example, the integral blending method. The integral blending method is a method in which the silane coupling agent is added without being used for pretreatment of other materials. In this case, the silane coupling agent and other materials may be added simultaneously, or the timing of adding the silane coupling agent and other materials may be staggered. For example, it is preferable to add the silane coupling agent after adding the resin component that will become the base polymer, and it is more preferable to add the silane coupling agent immediately after adding the base polymer. In this case, it is not to be added immediately after adding an inorganic filler such as a flame retardant.
このように添加することで、シランカップリング剤はベースポリマ中に良好に分散し、混合される。そのため、このように混合したノンハロゲン難燃性樹脂組成物により形成されたシース層9は、その引張強さを向上したものとできる。 By adding the silane coupling agent in this manner, it is well dispersed and mixed into the base polymer. As a result, the sheath layer 9 formed from the non-halogen flame-retardant resin composition mixed in this manner can have improved tensile strength.
次いで、押出機100から送り出された送電ケーブル(導体2からシース層9までの積層体)を、押出機100の下流側に配置された鉛被覆層形成装置110に供給する。送電ケーブル(導体2からシース層9までの積層体、図3(c)参照)を移動させながら連続的に送電ケーブル(シース層9)の外周に鉛被覆層10を形成し(図3(d)参照)、巻取ドラム120に巻き取る。鉛被覆層10を設けることで、後述する架橋工程において、蒸気がシース層9に接することがないため、シース層9の表面が蒸気の圧力により変形することを抑制することができる。なお、被覆層(被覆材)の材料は鉛に限られるものではない。 Next, the power transmission cable (laminate from the conductor 2 to the sheath layer 9) sent out from the extruder 100 is supplied to a lead coating layer forming device 110 arranged downstream of the extruder 100. While moving the power transmission cable (laminate from the conductor 2 to the sheath layer 9, see FIG. 3(c)), a lead coating layer 10 is continuously formed on the outer circumference of the power transmission cable (sheath layer 9) (see FIG. 3(d)), and the power transmission cable is wound up on a winding drum 120. By providing the lead coating layer 10, steam does not come into contact with the sheath layer 9 in the crosslinking process described below, so that deformation of the surface of the sheath layer 9 due to steam pressure can be suppressed. Note that the material of the coating layer (coating material) is not limited to lead.
次いで、巻取ドラム120に巻き取った状態の送電ケーブル(導体2から鉛被覆層10までの積層体、図3(d)参照)に架橋処理を施す。具体的には、送電ケーブル(導体2から鉛被覆層10までの積層体)が巻き取られた巻取ドラム120を、架橋設備(釜架橋設備)130内に配置して、シース層9の架橋処理(加熱処理)を行う。例えば90℃の蒸気雰囲気中に72時間(h)静置する。 Next, the power transmission cable (laminate from the conductor 2 to the lead coating layer 10, see FIG. 3(d)) wound on the winding drum 120 is subjected to a crosslinking treatment. Specifically, the winding drum 120 on which the power transmission cable (laminate from the conductor 2 to the lead coating layer 10) is wound is placed in a crosslinking facility (kettle crosslinking facility) 130, and the sheath layer 9 is crosslinked (heated). For example, it is left to stand in a steam atmosphere at 90°C for 72 hours (h).
加熱条件(架橋温度、架橋時間)のうち、架橋温度は90℃以上105℃未満が好ましい。105℃未満であるとシースと遮蔽層付きコア部との間に隙間が形成されるのを抑制でき、90℃以上であると架橋速度が極端に遅くなることがないためである。さらに、架橋温度として、90℃以上100℃以下とすることがより好ましい。また、架橋時間としては、5時間以上270時間以下とすることが好ましく、24時間以上72時間以下とすることがより好ましい。 Of the heating conditions (crosslinking temperature, crosslinking time), the crosslinking temperature is preferably 90°C or higher and lower than 105°C. If it is lower than 105°C, the formation of gaps between the sheath and the core portion with the shielding layer can be suppressed, and if it is 90°C or higher, the crosslinking speed does not become extremely slow. Furthermore, it is more preferable that the crosslinking temperature is 90°C or higher and 100°C or lower. Furthermore, it is preferable that the crosslinking time is 5 hours or higher and 270 hours or lower, and more preferably 24 hours or higher and 72 hours or lower.
次いで、架橋後のシース層9を冷却する。例えば、巻取ドラム120に巻き取った状態の送電ケーブル(導体2から鉛被覆層10までの積層体)を架橋設備(釜架橋設備)130から取り出し、常温(例えば25℃)で静置することにより冷却し、鉛被覆層10を剥離し、送電ケーブルを製造する。 Then, the sheath layer 9 after crosslinking is cooled. For example, the power transmission cable (the laminate from the conductor 2 to the lead coating layer 10) wound on the winding drum 120 is removed from the crosslinking equipment (boiler crosslinking equipment) 130, and cooled by being left to stand at room temperature (e.g., 25°C), and the lead coating layer 10 is peeled off, thereby producing the power transmission cable.
このように、本実施の形態においては、シース層に架橋剤として、シランカップリング剤および過酸化物を上記範囲において添加したので、機械強度を維持しつつ、比較的低温での架橋を許容し、絶縁層とシース層の収縮率の差に起因して生じ得る絶縁層とシース層との間の隙間を抑制することができる。これにより、コア部(絶縁層)のズレによる接続信頼性の低下を抑制することができる。 In this embodiment, a silane coupling agent and a peroxide are added to the sheath layer as crosslinking agents in the above ranges, so that crosslinking can be allowed at relatively low temperatures while maintaining mechanical strength, and gaps between the insulating layer and the sheath layer that may occur due to differences in the shrinkage rates of the insulating layer and the sheath layer can be suppressed. This makes it possible to suppress a decrease in connection reliability due to misalignment of the core portion (insulating layer).
以下に本実施の形態の効果について詳細に説明する。シース層9を架橋する方法として、従来よく行われていた釜架橋を適用した場合には、絶縁層4とシース層9との間、より詳しくは外部半導電層5と遮蔽層7との間に隙間が生じ得る。この隙間は、導体2の周囲を覆うように順に形成された各層(特に絶縁層4およびシース層9)の収縮率の違いに起因して生じると考えられる。釜架橋の場合、架橋対象のシース層9以外のすでに架橋した内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5も長時間、高温に晒される(例えば、145℃の高温に2時間晒される)。その結果、内部半導電層3、絶縁層4、および外部半導電層5のそれぞれが熱により膨張し、その後の冷却工程において、収縮する。この際、それぞれ層の収縮率が異なるので、収縮率の違いに応じて、隙間が生じる。 The effect of this embodiment will be described in detail below. When the conventionally commonly used kettle cross-linking method is applied as a method for bridging the sheath layer 9, a gap may occur between the insulating layer 4 and the sheath layer 9, more specifically, between the outer semiconductive layer 5 and the shielding layer 7. This gap is considered to occur due to the difference in the shrinkage rate of each layer (particularly the insulating layer 4 and the sheath layer 9) formed in sequence to cover the periphery of the conductor 2. In the case of kettle cross-linking, the already cross-linked inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, and outer semiconductive layer 5 other than the sheath layer 9 to be cross-linked are also exposed to high temperatures for a long time (for example, exposed to a high temperature of 145°C for 2 hours). As a result, each of the inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, and outer semiconductive layer 5 expands due to heat and shrinks in the subsequent cooling process. At this time, the shrinkage rate of each layer is different, so a gap occurs according to the difference in the shrinkage rate.
例えば、絶縁層4にエチレンプロピレンゴムを用い、シース層9にEVAを用いた場合、線膨張係数の比である「絶縁層線膨張係数/シース層線膨張係数」は、1.3以上となる。 For example, if ethylene propylene rubber is used for the insulating layer 4 and EVA is used for the sheath layer 9, the ratio of the linear expansion coefficients, "linear expansion coefficient of insulating layer/linear expansion coefficient of sheath layer," is 1.3 or more.
絶縁層4の線膨張係数がシース層9の線膨張係数より大きい場合でも、絶縁層4の厚さが薄い場合には過剰な隙間の発生までには至らない。しかしながら、特別高圧用の送電ケーブルの場合、絶縁特性を向上させるため、絶縁層4の厚さを比較的厚くする傾向にあり、絶縁層4の厚さはシース層9の厚さよりも厚く、絶縁層4の厚さは、シース層9の厚さの3倍以上であることが好ましい。このように、絶縁層4の厚さが厚い場合、線膨張係数の違いに起因する絶縁層4の変形量が大きくなるため、隙間が発生しやすくなる。 Even if the linear expansion coefficient of the insulating layer 4 is greater than that of the sheath layer 9, if the insulating layer 4 is thin, excessive gaps will not occur. However, in the case of extra-high voltage power transmission cables, there is a tendency to make the insulating layer 4 relatively thick in order to improve the insulating properties, and the insulating layer 4 is thicker than the sheath layer 9, and it is preferable that the insulating layer 4 is three or more times thicker than the sheath layer 9. Thus, if the insulating layer 4 is thick, the amount of deformation of the insulating layer 4 caused by the difference in linear expansion coefficient becomes large, making it easier for gaps to occur.
このように送電ケーブルを構成する各層の間に隙間が生じた場合、送電ケーブルの特性が隙間に起因して低下する。特に、シース層9の中心に導体2が配置され、導体2の外周に内部半導電層3、絶縁層4、外部半導電層5、およびシース層9が配置される場合、隙間が介在する層間でシースズレが生じやすい。このシースズレが生じた場合、送電ケーブルと他の部品との接続箇所において、接続信頼性が阻害される場合がある。ここでいう「シースズレ」とは、シース層9の中心に導体2が配置され、導体2の外周に内部半導電層3、絶縁層4、外部半導電層5およびシース層9が配置された場合、隙間が介在する層間でシースが移動する現象をいい、例えば、押えテープ層8と遮蔽層7との間、または遮蔽層7と半導電性テープ層6との間あるいは遮蔽層付コア部(導体2から押えテープ層8までの積層体、図3(b)参照)とシース層9との間での過剰な隙間の発生により、送電ケーブルの長手方向にシース層が移動する現象をいう。 When gaps occur between the layers that make up the power transmission cable in this way, the characteristics of the power transmission cable are reduced due to the gaps. In particular, when the conductor 2 is disposed at the center of the sheath layer 9, and the inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, outer semiconductive layer 5, and sheath layer 9 are disposed around the conductor 2, sheath misalignment is likely to occur between the layers with gaps between them. When this sheath misalignment occurs, it may impair connection reliability at the connection points between the power transmission cable and other components. Here, "sheath slippage" refers to the phenomenon in which the sheath moves between layers with gaps when the conductor 2 is placed at the center of the sheath layer 9 and the inner semiconductive layer 3, insulating layer 4, outer semiconductive layer 5, and sheath layer 9 are placed around the conductor 2. For example, it refers to the phenomenon in which the sheath moves in the longitudinal direction of the power transmission cable due to the occurrence of excessive gaps between the holding tape layer 8 and the shielding layer 7, between the shielding layer 7 and the semiconductive tape layer 6, or between the core with the shielding layer (the laminate from the conductor 2 to the holding tape layer 8, see Figure 3(b)) and the sheath layer 9.
上記のような送電ケーブルを構成する各層の間の隙間は、シース層9を加熱(架橋)する際の熱膨張および収縮が原因となるため、加熱温度を低くすることで、隙間の発生を抑制することができる。しかしながら、低温での架橋においては、シース層の架橋度が低下し、機械強度が低下する恐れがある。 The gaps between the layers constituting the power transmission cable as described above are caused by thermal expansion and contraction when the sheath layer 9 is heated (cross-linked), so the occurrence of gaps can be suppressed by lowering the heating temperature. However, cross-linking at low temperatures may reduce the degree of cross-linking of the sheath layer, resulting in a decrease in mechanical strength.
そこで、本実施の形態においては、低温での架橋においても機械強度を大きくするため、シース層を構成するノンハロゲン難燃性樹脂組成物の架橋剤の種類や添加量を調整し、さらに各成分の添加順序を所定のものとすることで、送電ケーブルに生じる隙間の抑制に成功し、かつ、機械強度を向上できたのである。以下に、実施例に基づいてさらに具体的に説明する。 In this embodiment, therefore, in order to increase the mechanical strength even when crosslinking at low temperatures, the type and amount of crosslinking agent in the halogen-free flame-retardant resin composition that constitutes the sheath layer are adjusted, and the order in which each component is added is specified, thereby successfully suppressing gaps that occur in the power transmission cable and improving the mechanical strength. This is explained in more detail below based on examples.
[実施例]
以下に、本実施の形態の送電ケーブルに用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物について実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
[Example]
The halogen-free flame-retardant resin composition used in the power transmission cable of the present embodiment will be described more specifically below with reference to examples.
(材料名)
<ベースポリマ>
EVA1:三井デュポンポリケミカル社製「エバフレックスEV45LX」(VA量:46質量%)
EVA2:三井デュポンポリケミカル社製「エバフレックスV9000」(VA量:41質量%)
<架橋剤>
シランカップリング剤:信越化学工業社製「KBM-503」(3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)
過酸化物:化薬アクゾ社製「トリゴノックス22-70E」(1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン)
(Material name)
<Base polymer>
EVA1: "Evaflex EV45LX" manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals (VA content: 46% by mass)
EVA2: "Evaflex V9000" manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals (VA content: 41% by mass)
<Crosslinking agent>
Silane coupling agent: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "KBM-503" (3-methacryloxypropyltrimethoxysilane)
Peroxide: "Trigonox 22-70E" (1,1-bis(tert-butylperoxy)cyclohexane) manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.
<架橋助剤>
トリアリルイソシアネート:日本化成社製「TAIC」
<安定剤>
酸化亜鉛:堺化学社製「亜鉛華3号」
<酸化防止剤>
2,2,4-トリメチル1,2-ジヒドロキノリン重合物:大内新興化学社製「ノクラック224」
<難燃剤>
水酸化マグネシウム:協和化学工業社製「キスマ5L」
水酸化アルミニウム:日本軽金属社製「BF-013STV」(シラン1.0μm)
<Crosslinking assistant>
Triallyl isocyanate: "TAIC" manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.
<Stabilizer>
Zinc oxide: "Zinc Oxide No. 3" manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
<Antioxidants>
2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer: "Nocrac 224" manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
<Flame retardants>
Magnesium hydroxide: "Kisuma 5L" manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
Aluminum hydroxide: "BF-013STV" (silane 1.0 μm) manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.
<着色剤>
カーボン:旭カーボン社製「FTカーボン」
<滑剤>
ヒドロキステアリン酸リチウム:日東化成工業社製「LS-6」
ステアリン酸亜鉛:日東化成工業社製「EZ-101」
<Coloring agent>
Carbon: "FT Carbon" manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.
<Lubricant>
Lithium hydroxstearate: "LS-6" manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.
Zinc stearate: "EZ-101" manufactured by Nitto Kasei Kogyo Co., Ltd.
(実施例1~3)
表1に示す成分配合でノンハロゲン難燃性樹脂組成物を調製し、混練を行った後、導体2から押えテープ層8までの積層体(図3(b)参照)の外周に、上記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を被覆(充実押出)して、シース層9を形成した。この後、鉛被覆層10で覆い(図3(d)参照)、巻取ドラム120に巻き取り、巻取ドラム120を、架橋設備(釜架橋設備)130内に配置して、シース層9の架橋処理(加熱処理)を行う。シース層9に用いるノンハロゲン難燃性樹脂組成物および処理条件(架橋温度、架橋時間)は、表1に示すとおりである。最後に、シース層9を冷却し、送電ケーブルを得た。
(Examples 1 to 3)
A halogen-free flame-retardant resin composition was prepared with the ingredients shown in Table 1, and kneaded. The laminate (see FIG. 3(b)) from the conductor 2 to the pressing tape layer 8 was then coated (solid extrusion) with the halogen-free flame-retardant resin composition to form a sheath layer 9. The laminate was then covered with a lead coating layer 10 (see FIG. 3(d)), wound on a winding drum 120, and the winding drum 120 was placed in a crosslinking facility (kettle crosslinking facility) 130 to crosslink (heat) the sheath layer 9. The halogen-free flame-retardant resin composition and treatment conditions (crosslinking temperature, crosslinking time) used for the sheath layer 9 are as shown in Table 1. Finally, the sheath layer 9 was cooled to obtain a power transmission cable.
なお、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の押出にあたって、ニーダに、まず難燃剤(金属水酸化物)を投入し、その後、シランカップリング剤以外の添加剤、ベースポリマ、シランカップリング剤の順番で投入し、全材料投入した後、十分に混練して押出した。 When extruding the halogen-free flame-retardant resin composition, the flame retardant (metal hydroxide) was first added to the kneader, followed by the additives other than the silane coupling agent, the base polymer, and the silane coupling agent, in that order. After all materials were added, the mixture was thoroughly kneaded and extruded.
導体2としては、錫めっきを施した軟銅線27本を集合撚りしたものを19本複合撚りした撚線(外径12.53mm)を用いた。導体2と内部半導電層3の間にセパレータテープを配置し、導体2の外周にナイロンからなるセパレータテープを1/2ラップで重ね巻きした。内部半導電層3は、厚さ1.000mmであり、カーボンを含有した導電性エチレンプロピレンゴムを充実押出した。内部半導電層3を形成した後の外径は14.97mmであった。絶縁層4は、厚さ15.165mmであり、クレーを含有したエチレンプロピレンゴムを充実押出した。絶縁層4を形成した後の外径は45.30mmであった。半導電テープ層6は、厚さ0.500mm、幅40mmであり、カーボンを含有したナイロンテープを1/2ラップで重ね巻きした。半導電テープ層6を形成した後の外径は46.30mmであった。遮蔽層7としては、錫めっきを施した軟銅線30本を136mmピッチで横巻きした横巻シールドを使用した。遮蔽層7の厚さは0.800mmであり、遮蔽層7を形成した後の外径は47.90mmであった。押えテープ層8は、厚さ0.220mm、幅90mmであり、ナイロンからなる押えテープを1/2ラップで重ね巻きした。絶縁層4を形成した後の外径は48.34mmであった。シース層9の厚さは2.5mmであり、シース層9を形成した後の外径は53.34mmであった。 The conductor 2 was a stranded wire (outer diameter 12.53 mm) made of 19 composite strands of 27 tin-plated soft copper wires. A separator tape was placed between the conductor 2 and the internal semiconductive layer 3, and the nylon separator tape was wrapped around the outer circumference of the conductor 2 with 1/2 wrap. The internal semiconductive layer 3 was 1.000 mm thick and was made by solid extrusion of conductive ethylene propylene rubber containing carbon. The outer diameter after the internal semiconductive layer 3 was formed was 14.97 mm. The insulating layer 4 was 15.165 mm thick and was made by solid extrusion of ethylene propylene rubber containing clay. The outer diameter after the insulating layer 4 was formed was 45.30 mm. The semiconductive tape layer 6 was 0.500 mm thick and 40 mm wide, and was made by solid extrusion of nylon tape containing carbon with 1/2 wrap. The outer diameter after the semiconductive tape layer 6 was formed was 46.30 mm. The shielding layer 7 was a horizontally wound shield in which 30 tin-plated soft copper wires were wound horizontally at a pitch of 136 mm. The thickness of the shielding layer 7 was 0.800 mm, and the outer diameter after the shielding layer 7 was formed was 47.90 mm. The pressure tape layer 8 was 0.220 mm thick and 90 mm wide, and was wound with a pressure tape made of nylon in a 1/2 wrap pattern. The outer diameter after the insulating layer 4 was formed was 48.34 mm. The thickness of the sheath layer 9 was 2.5 mm, and the outer diameter after the sheath layer 9 was formed was 53.34 mm.
(比較例1~7)
成分配合および処理条件(架橋温度、架橋時間)を表1に示すようにして、実施例と同様にして、送電ケーブルを得た。
(Comparative Examples 1 to 7)
The component composition and processing conditions (crosslinking temperature, crosslinking time) were as shown in Table 1, and a power transmission cable was obtained in the same manner as in the example.
なお、比較例では、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物の押出にあたって、ニーダに、まず難燃剤(金属水酸化物)を投入し、その後、シランカップリング剤、シランカップリング剤以外の添加剤、ベースポリマ、の順番で投入し、全材料投入した後、十分に混練して押出した。 In the comparative example, when extruding the halogen-free flame-retardant resin composition, the flame retardant (metal hydroxide) was first added to the kneader, followed by the silane coupling agent, additives other than the silane coupling agent, and the base polymer, in that order. After all materials were added, the mixture was thoroughly kneaded and extruded.
なお、表1に示す各成分の配合量は、ベースポリマ合計100質量部に対する質量部で示してある。 The amounts of each component shown in Table 1 are expressed in parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer.
(評価)
(引張試験)
得られた送電ケーブルについて、遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体、図3(b)参照)を引き抜き、シース層9をダンベルで打ち抜いて試料(試験片)とした。試験片はダンベル状6号形、標線間距離は20mmとした。
(evaluation)
(Tensile test)
The shielded core portion (a laminate from the conductor 2 to the pressure tape layer 8, see FIG. 3(b)) of the obtained power transmission cable was pulled out, and the sheath layer 9 was punched out with a dumbbell to obtain a sample (test piece). The test piece was a dumbbell-shaped No. 6 with a gauge length of 20 mm.
この試料について、引張試験を行った。引張試験はIEC60811-1-1規格に基づいて行った。具体的には、試料を、引張試験機を用いて200mm/minの速度で引っ張り、引張強さ、破断伸びおよび100%モジュラスを測定した。なお、引張強さとは、試験中に加わった最大の力に対応する応力である。破断伸びとは、破断後の永久伸びを元の長さに対して百分率で表した値である。100%モジュラスとは、試験片が100%伸長した時点での応力である。 A tensile test was conducted on this sample. The tensile test was conducted based on the IEC 60811-1-1 standard. Specifically, the sample was pulled at a speed of 200 mm/min using a tensile tester, and the tensile strength, breaking elongation, and 100% modulus were measured. The tensile strength is the stress corresponding to the maximum force applied during the test. The breaking elongation is the permanent elongation after breaking expressed as a percentage of the original length. The 100% modulus is the stress at the point when the test piece is 100% elongated.
(引抜試験)
得られた送電ケーブルを長さ20cmに切り取り試料(試験片)とした。引抜試験では、送電ケーブルの切断面から遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体、図3(b)参照)を押し込み、シース層9から遮蔽層付きコア部が動く(ズレる、剥がれる)までの力(kgf)を測定した。図4は、引抜試験の様子を示す断面図である。具体的には、図4に示すように、秤300と、凸形状治具310とを用いて試験を行う。凸形状治具310は、送電ケーブルの遮蔽層付きコア部と接触する凸部分310aを有する。凸部分310aの直径Rcは、樹脂コア部(導体2から外部半導電層5までの積層体)の直径Ra以上であり、遮蔽層付きコア部(導体2から押えテープ層8までの積層体)の直径Rb以下である。ここでは、直径3cmの円柱状部材を用いた。秤300上に凸形状治具310を設置し、送電ケーブルの遮蔽層付きコア部を凸部分310aに位置合わせし、送電ケーブルを凸部分310aに押し込み、遮蔽層付きコア部がシース層9に対して動くまでの秤300の最大値(kgf)を測定した。測定値(引抜強さ)が10kgfより大きい場合、シースズレが発生し得ないと判定し合格(〇)、10kgfより小さい場合、シースズレが発生し得ると判定し不合格(×)とした。
(Pull-out test)
The obtained power transmission cable was cut into a length of 20 cm to prepare a sample (test piece). In the pull-out test, the core part with the shielding layer (a laminate from the conductor 2 to the pressing tape layer 8, see FIG. 3(b)) was pressed into the cut surface of the power transmission cable, and the force (kgf) until the core part with the shielding layer moved (shifted or peeled off) from the sheath layer 9 was measured. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the state of the pull-out test. Specifically, as shown in FIG. 4, the test is performed using a scale 300 and a convex jig 310. The convex jig 310 has a convex part 310a that contacts the core part with the shielding layer of the power transmission cable. The diameter Rc of the convex part 310a is equal to or larger than the diameter Ra of the resin core part (a laminate from the conductor 2 to the outer semiconductive layer 5) and equal to or smaller than the diameter Rb of the core part with the shielding layer (a laminate from the conductor 2 to the pressing tape layer 8). Here, a cylindrical member with a diameter of 3 cm was used. A convex jig 310 was placed on a scale 300, the shielded core of the power transmission cable was aligned with the convex portion 310a, the power transmission cable was pressed into the convex portion 310a, and the maximum value (kgf) of the scale 300 was measured until the shielded core moved relative to the sheath layer 9. If the measured value (pull-out strength) was greater than 10 kgf, it was determined that sheath slippage would not occur and was marked as pass (◯), and if it was less than 10 kgf, it was determined that sheath slippage would occur and was marked as fail (×).
このように、送電ケーブルにおいてシース層とシース層より内側の部分との間に反対方向の力(荷重)を加えた場合に、シース層とシース層より内側の部分が相対的にズレることをシースズレと言い、この際の力(荷重)を「引抜強さ」と定義し、上記秤および凸形状治具を用いた試験(引抜試験)により測定するものとする。 In this way, when a force (load) is applied in an opposite direction between the sheath layer and the part inside the sheath layer in a power transmission cable, the sheath layer and the part inside the sheath layer will shift relative to each other. This force (load) is defined as the "pull-out strength" and is measured by a test (pull-out test) using the above-mentioned scale and convex jig.
(結果)
表1に示すように、実施例1~3のシース層は、引張試験および100%モジュラス試験のいずれにおいても、良好な値が得られており、また、引抜試験の測定値が10kgf以上であり、遮蔽層付きコア部とシース層との間の隙間が抑制されていると考えられる。なお、比較例を観察すると、隙間が生じる場所は、シース層9と押えテープ層8の間には限定されず、押えテープ層8と遮蔽層7との間、あるいは遮蔽層7と半導電性テープ層6との間に隙間が生じる場合もある。
(result)
As shown in Table 1, the sheath layers of Examples 1 to 3 obtained good values in both the tensile test and the 100% modulus test, and the measured values in the pull-out test were 10 kgf or more, which suggests that gaps between the core portion with the shielding layer and the sheath layer are suppressed. Note that, when observing the comparative example, the location where gaps occur is not limited to between the sheath layer 9 and the holding tape layer 8, and gaps may occur between the holding tape layer 8 and the shielding layer 7, or between the shielding layer 7 and the semiconductive tape layer 6.
これに対し、比較例1~4のシース層は、シランカップリング剤の添加が難燃剤添加の直後であり、引抜試験の測定値が10kgf以上であって、シースズレを抑制できているものの、引張強さが12.0MPa以下となっており、求める特性に達していない。 In contrast, in the sheath layers of Comparative Examples 1 to 4, the silane coupling agent was added immediately after the flame retardant was added, and the pull-out test measured values were 10 kgf or more, suppressing sheath slippage, but the tensile strength was 12.0 MPa or less, which did not achieve the desired characteristics.
また、比較例5~6のシース層は、引抜試験の測定値が10kgf以上であって、シースズレを抑制できているものの、架橋温度が低く、引張強さが十分ではなかった。 In addition, the sheath layers of Comparative Examples 5 and 6 had pull-out test values of 10 kgf or more, which prevented sheath slippage, but the crosslinking temperature was low and the tensile strength was insufficient.
比較例7は、引張り強さは十分であったが、架橋温度が高いため、引抜試験の測定値が、10kgf未満と低下してしまった。 In Comparative Example 7, the tensile strength was sufficient, but the crosslinking temperature was high, so the measured value in the pull-out test was lowered to less than 10 kgf.
これに対し、本実施の形態によれば、前述のとおり架橋剤の添加量、添加タイミングを調整することで、低温架橋であっても、送電ケーブルの機械的特性を維持しつつ、遮蔽層付きコア部とシース層との間の隙間を抑制することができる。 In contrast, according to the present embodiment, by adjusting the amount and timing of addition of the cross-linking agent as described above, it is possible to suppress the gap between the shielded core and the sheath layer while maintaining the mechanical properties of the power transmission cable, even with low-temperature cross-linking.
なお、図5には、実施例および比較例により得られた引張強さと引抜強さについて、横軸を架橋温度として、それらの関係をプロットしたグラフを示した。この図5から、低温架橋領域において、シランカップリング剤の添加をベースポリマの添加後にすることでシース層の引張強さを向上でき、かつ、引抜強さも良好なものとできることがわかった。なお、シランカップリング剤の添加タイミングによらず、架橋温度が同じ場合、引抜強さは同一の値であった。 Figure 5 shows a graph plotting the relationship between the tensile strength and pull-out strength obtained in the examples and comparative examples, with the crosslinking temperature on the horizontal axis. From Figure 5, it was found that in the low-temperature crosslinking region, the tensile strength of the sheath layer can be improved and the pull-out strength can also be made good by adding the silane coupling agent after the base polymer is added. Note that regardless of the timing of addition of the silane coupling agent, when the crosslinking temperature is the same, the pull-out strength was the same value.
(応用例)
上記実施の形態においては、図1に示す複数の積層体で送電ケーブルを構成したが、導体2とその周囲に設けられた絶縁層4とを有する絶縁電線をコア部としてその周囲にシース層9が設けられた送電ケーブルとしてもよい。また、複数の絶縁電線をコア部としてもよい。このような構成の送電ケーブルのシース層として、上記ノンハロゲン難燃性樹脂組成物を用い、上記実施の形態と同様にして、上記コア部の周囲にシース層を形成してもよい。
(Application example)
In the above embodiment, the power transmission cable is formed of a plurality of laminates as shown in Fig. 1, but the power transmission cable may have a core portion made of an insulated electric wire having a conductor 2 and an insulating layer 4 provided therearound, and a sheath layer 9 provided around the core portion. Also, a plurality of insulated electric wires may be used as the core portion. As the sheath layer of the power transmission cable having such a configuration, the above-mentioned halogen-free flame-retardant resin composition may be used, and a sheath layer may be formed around the core portion in the same manner as in the above embodiment.
また、上記実施の形態においては、図1に示す複数の層よりなる積層体で送電ケーブルを構成したが、例えば、樹脂コア部Cにおいて、導体2および絶縁層4を必須構成とし、内部半導電層3または外部半導電層5を省略してもよい。さらに、樹脂コア部Cの外周の、半導電性テープ6、遮蔽層7または押えテープ層8を省略してもよい。このような場合、シース層より内側の部分をコア部として、引張試験、100%モジュラス、引抜試験を行えばよい。 In the above embodiment, the power transmission cable is constructed from a laminate of multiple layers as shown in FIG. 1, but for example, the conductor 2 and insulating layer 4 may be essential components of the resin core C, and the inner semiconductive layer 3 or the outer semiconductive layer 5 may be omitted. Furthermore, the semiconductive tape 6, shielding layer 7, or holding tape layer 8 on the outer periphery of the resin core C may be omitted. In such a case, the part inside the sheath layer may be used as the core, and tensile tests, 100% modulus, and pull-out tests may be performed.
本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.
1 送電ケーブル
2 導体
3 内部半導電層
3M 材料
4 絶縁層
5 外部半導電層
6 半導電性テープ層
7 遮蔽層
8 押えテープ層
9 シース層
10 鉛被覆層
51 材料
100 押出機
101 ホッパー
110 鉛被覆層形成装置
120 巻取ドラム
130 架橋設備(釜架橋設備)
200a 押出機
220 スクリュー
221 材料投入口(ホッパー)
230 押出ヘッド
240 蒸気管(架橋管)
300 秤
310 凸形状治具
310a 凸部分
C 樹脂コア部
Reference Signs List 1 Power transmission cable 2 Conductor 3 Inner semiconductive layer 3M Material 4 Insulation layer 5 Outer semiconductive layer 6 Semiconductive tape layer 7 Shielding layer 8 Pressing tape layer 9 Sheath layer 10 Lead coating layer 51 Material 100 Extruder 101 Hopper 110 Lead coating layer forming device 120 Winding drum 130 Crosslinking equipment (kettle crosslinking equipment)
200a: Extruder 220: Screw 221: Material inlet (hopper)
230 Extrusion head 240 Steam pipe (crosslinking pipe)
300: Scale 310: Convex jig 310a: Convex portion C: Resin core portion
Claims (12)
(b)前記コア部の外周に形成されたシース層と、を有し、
前記絶縁層は、前記シース層より厚く、
前記絶縁層の線膨張係数は、前記シース層の線膨張係数よりも大きく、
前記シース層の引張強さが12.0MPaより大きく、
前記シース層より内側の引抜強さが10kgf以上である、送電ケーブル。 (a) a core portion having a conductor and an insulating layer formed on the outer periphery of the conductor;
(b) a sheath layer formed on the outer periphery of the core portion,
the insulating layer is thicker than the sheath layer;
the insulating layer has a linear expansion coefficient greater than that of the sheath layer;
The tensile strength of the sheath layer is greater than 12.0 MPa;
A power transmission cable having a pull-out strength of 10 kgf or more inside the sheath layer.
前記シース層は、ベースポリマと、シランカップリング剤と、過酸化物と、金属水酸化物を含む難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物よりなり、
前記シランカップリング剤の含有量は、前記ベースポリマ100質量部に対し、2質量部以上であり、
前記過酸化物の含有量は、前記ベースポリマ100質量部に対し、4質量部以上である、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 1,
the sheath layer is made of a halogen-free flame-retardant resin composition containing a base polymer, a silane coupling agent, a peroxide, and a flame retardant containing a metal hydroxide;
The content of the silane coupling agent is 2 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the base polymer,
A power transmission cable, wherein the content of the peroxide is 4 parts by mass or more per 100 parts by mass of the base polymer.
前記絶縁層の厚さは、前記シース層の厚さの3倍以上であり、
前記シース層と前記絶縁層の線膨張係数の比である絶縁層線膨張係数/シース層線膨張係数が1.3以上である、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 1,
The thickness of the insulating layer is three times or more the thickness of the sheath layer,
A power transmission cable, wherein the ratio of the linear expansion coefficients of the sheath layer and the insulating layer, i.e., insulating layer linear expansion coefficient/sheath layer linear expansion coefficient, is 1.3 or more.
前記シース層と前記絶縁層との間に、遮蔽層を有する、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 1,
A power transmission cable having a shielding layer between the sheath layer and the insulating layer.
前記シース層と前記遮蔽層との間に、押えテープ層を有する、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 4,
A power transmission cable having a pressure tape layer between the sheath layer and the shielding layer.
前記ベースポリマは、エチレン酢酸ビニル共重合体を含み、
ベースポリマ100質量部に対して、100質量部から150質量部の金属水酸化物を含有する、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 2 ,
the base polymer comprises an ethylene vinyl acetate copolymer;
A power transmission cable comprising 100 to 150 parts by mass of a metal hydroxide per 100 parts by mass of a base polymer.
前記コア部は、導体、内部半導電層、絶縁層、および外部半導電層を備える樹脂コア部からなる、送電ケーブル。 The power transmission cable according to claim 1,
The power transmission cable, wherein the core portion is a resin core portion including a conductor, an inner semiconductive layer, an insulating layer, and an outer semiconductive layer.
(b)前記シース層を加熱することにより架橋する工程、
を有し、
前記絶縁層は、前記シース層より厚く、
前記絶縁層の線膨張係数は、前記シース層の線膨張係数よりも大きく、
前記シース層の引張強さが12.0MPaより大きく、
前記シース層より内側の引抜強さが10kgf以上である、送電ケーブルの製造方法。 (a) a step of coating a core portion having a conductor and an insulating layer formed on the outer periphery of the conductor with a halogen-free flame-retardant resin composition to form a sheath layer;
(b) crosslinking the sheath layer by heating;
having
the insulating layer is thicker than the sheath layer;
the insulating layer has a linear expansion coefficient greater than that of the sheath layer;
The tensile strength of the sheath layer is greater than 12.0 MPa;
The method for manufacturing a power transmission cable, wherein the pull-out strength of the portion inside the sheath layer is 10 kgf or more.
前記シース層は、ベースポリマと、シランカップリング剤と、過酸化物と、金属水酸化物を含む難燃剤と、を含有するノンハロゲン難燃性樹脂組成物よりなり、
前記シランカップリング剤の含有量は、前記ベースポリマ100質量部に対し、2質量部以上であり、
前記過酸化物の含有量は、前記ベースポリマ100質量部に対し、4質量部以上であり、
前記金属水酸化物の含有量は、前記ベースポリマ100質量部に対し、100質量部以上150質量部以下である、
送電ケーブルの製造方法。 9. The method for producing a power transmission cable according to claim 8,
the sheath layer is made of a halogen-free flame-retardant resin composition containing a base polymer, a silane coupling agent, a peroxide, and a flame retardant containing a metal hydroxide;
The content of the silane coupling agent is 2 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the base polymer,
The content of the peroxide is 4 parts by mass or more relative to 100 parts by mass of the base polymer,
The content of the metal hydroxide is 100 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base polymer.
A method for manufacturing power cables.
前記ノンハロゲン樹脂組成物は、前記シランカップリング剤を、インテグラルブレンド法により添加して混練することで得られる、送電ケーブルの製造方法。 10. The method of claim 9 , further comprising the steps of:
The non-halogenated resin composition is obtained by adding the silane coupling agent by an integral blending method and kneading the composition.
前記(b)工程は、90℃以上105℃未満の温度で加熱する、送電ケーブルの製造方法。 9. The method for producing a power transmission cable according to claim 8,
The method for producing a power transmission cable, wherein the step (b) comprises heating at a temperature of 90° C. or higher and lower than 105° C.
前記(b)工程は、前記シース層を被覆材で覆った状態で加熱する、送電ケーブルの製造方法。 9. The method for producing a power transmission cable according to claim 8,
The step (b) comprises heating the sheath layer in a state where the sheath layer is covered with a coating material.
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