剥離型半導性シールドおよびこのための組成物
本発明は、全般的には、半導性電力ケーブルシールド、このようなシールド付きのケー
ブル、およびこのようなシールドを製造するための組成物に関する。半導性シールドは電
力ケーブル絶縁物から剥離可能であり、熱老化に抵抗性であり、ケーブル押し出し時改善
された加工性を有し、ブチルニトリルゴム（ＮＢＲ）を殆ど、あるいは全く含まない。
ブル、およびこのようなシールドを製造するための組成物に関する。半導性シールドは電
力ケーブル絶縁物から剥離可能であり、熱老化に抵抗性であり、ケーブル押し出し時改善
された加工性を有し、ブチルニトリルゴム（ＮＢＲ）を殆ど、あるいは全く含まない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導性シールドを有する電力ケーブルに関する。本発明は、全般的には、半導
性電力ケーブルシールド、このようなシールド付きのケーブル、このようなシールドを製
造するための組成物、およびこのようなシールドを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な電力ケーブルは、一般的に、第１あるいは内側の半導性シールド層（導体また
はより線シールド）、絶縁層、第２あるいは外側の半導性シールド層（絶縁シールド）、
金属テープまたはワイヤシールド、および保護ジャケットを含むポリマー材料のいくつか
の層により取り囲まれているケーブルコア中に１つ以上の電導体を含んでなる。この外側
の半導性シールドは、この絶縁物に結合可能であるか、あるいは剥離可能であり、大部分
の用途は剥離型シールドを使用する。内側の半導性シールドは一般的に絶縁層に結合され
ている。水分不浸透性の材料などのこの構成体内の追加の層がしばしば組み込まれる。
【０００３】
多層化された電力ケーブル構成体においてはポリマー半導性シールドが何十年の間使用
されてきた。一般に、これらは、１キロボルト（ｋＶ）超の電圧の定格の固体誘電性電力
ケーブルを組み立てるのに使用される。これらのシールドは、高電位導体と一次絶縁物の
間、および一次絶縁物と接地または中立電位の間で中間の電導性層を提供するのに使用さ
れる。ＩＣＥＡ Ｓ−６６−５２４、６．１２節、またはＩＥＣ ６０５０２−２（１９
９７）、附属書Ｃに記述されている方法を用いて、完成した電力ケーブル構成体で測定し
た場合、これらの半導性材料の体積抵抗率は、通常、１０-1〜１０8ｏｈｍ−ｃｍの範囲
にある。
【０００４】
典型的な剥離型シールド組成物は、高ビニルアセテート含量のエチレン／ビニルアセテ
ートコポリマーなどのポリオレフィン、電導性カーボンブラック、有機過酸化物架橋剤、
ならびに他の慣用の添加物、例えばニトリルゴム（剥離力低下剤として機能する）、加工
助剤、および酸化防止剤を含有する。これらの組成物は通常ペレット形で製造される。こ
れらのポリオレフィン配合物は、米国特許第４，２８６，０２３号、欧州特許出願番号４
２０２７１、および米国特許出願公開２００２０３２２５８Ａｌに開示されている。
【０００５】
絶縁シールドが絶縁層に接着するということは重要であるが、絶縁シールドが短時間で
比較的容易に剥離可能であるということも重要である。典型的な絶縁シールドは絶縁層に
対して最適な剥離性を有しないということが見出されている。剥離性は、それが単に時間
を節約させるだけでなく、スプライシングまたはターミナル接続の質を増進させるという
点で非常に重要である。
【０００６】
中間電圧電力ケーブル用の半導性剥離型絶縁シールド（ＩＳ）組成物に使用される現行
の原材料は、通常、エチレン−ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）とニトリルブタジ
エンゴム（ＮＢＲ）または高ビニルアセテート（３３パーセント超のビニルアセテート）
のＥＶＡコポリマーを含有して、剥離性を呈する高極性のポリマーブレンドをベースとす
る。剥離型絶縁シールド製品は約５〜約２０重量パーセントの量のＮＢＲを含む。
【０００７】
しかしながら、ＮＢＲは、このケーブルを応力緩和として知られる熱老化工程にかける
と、半導性剥離型絶縁シールドと絶縁層の間の著しい接着性の低下を引き起こすことが示
されてきた。この絶縁材料が、このケーブルを絶縁層の融点以上、例えば１００℃と１１
０℃の間の温度に暴露すると、冷却時に容易に結晶化しない低分子量種を含有すると、こ
の接着性の低下は特に厳しい。接着性の低下によって、電力ケーブルはカスタマー規格に
不合格となり、商品的な問題を生じる。絶縁シールド中のＮＢＲの濃度を最少とすること
により、接着性の低下を最少とすることができる。しかしながら、ＮＢＲを最少とするこ
とは別の問題を生じる。
【０００８】
ＮＢＲ無しの接着性または剥離張力は、剥離性に対するカスタマーの要求に合致するに
は高過ぎると考えられてきた。一般に、ＮＢＲ無しの組成物においては、先行技術は剥離
性をもたらすためには多量のビニルアセテートを使用したが、多量のビニルアセテートは
残留酢酸を生成し、これは、加工の問題、装置の腐食、焼結および高コストを生じ、ＷＯ
−０２２９８２９に全般的に論じられている。ある絶縁シールド組成物は、米国特許出願
公開番号ＵＳ２００２／００３２２５８ Ａｌおよび米国特許第６，５２５，１１９号に
述べられているものなどのＮＢＲ無しであるが、これらの組成物はフリーラジカルにより
架橋可能でなく、高度に短鎖化された分岐ポリマーについて述べておらず、高レベルのこ
のようなポリマーを使用している。
【０００９】
要約すれば、許容し得る剥離性と熱安定性を得るために、一般に、
ｉ）劣る熱安定性を生じる、少なくとも３３重量パーセントのビニルアセテートを有す
るエチレン／ビニルアセテートコポリマーとアクリロニトリル／ブタジエンゴム（ＮＢＲ
）コポリマーの絶縁シールドを準備し；ｉｉ）劣る熱安定性を生じる、約４０重量パーセ
ント以上のビニルアセテートを有し、ＮＢＲを有しないエチレン／ビニルアセテートコポ
リマーを準備し；ｉｉｉ）良好な安定性を生じるが、劣った剥離性を生じるエチレン／エ
チルアクリレートコポリマー絶縁シールドを準備する３つのアプローチが先行技術におい
て使用されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それゆえ、本発明の目的は、ＮＢＲ無しで、適切に剥離型であり、満足なレベルの熱安
定性を維持し、ケーブル押し出し時に改善された加工性をもたらす絶縁シールドにより取
り囲まれた絶縁層を有する電力ケーブルを提供することである。他の目的および利点は次
の明細書を参照することにより明白になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のフリーラジカル架橋型の半導性電力ケーブルシールド組成物は、フリーラジカ
ル架橋により架橋可能なブレンドである。このブレンドは、（ａ）少なくとも１つの高度
に短鎖化された分岐ポリマー、（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリ
マーであり、この不飽和エステルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステル、およびこれらの混合物からなる群から選択され、このエステルモノマーがこの
不飽和エステルインターポリマーの重量基準で約１５〜約５０重量パーセントの量で存在
する少なくとも１つの不飽和エステルインターポリマー、および（ｃ）電導性カーボンブ
ラックを含んでなる。この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポ
リマー、および電導性カーボンブラックは、キュアした場合、絶縁シールドに１００℃で
２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）
超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）
以下の初期剥離力を付与する量で存在しなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
理論により拘束されるように意図しているのではないが、比較的少量の高度に短鎖化さ
れた分岐ポリマーは、おおむねポリエチレンを含んでなる絶縁シールドから絶縁物の中へ
のポリマーの濡れと拡散を低減させることが見出されている。この短鎖の分岐したポリマ
ーは、絶縁シールドと絶縁物の間の界面における分子の絡み合いを最少にする。記述され
る系に対するフローリー・ハギンス理論に基づく溶解性パラメーター差がほぼ０．３（Ｊ
／ｃｍ3）1/2（ＭＷ＝１００，０００ｇ／モル）超である場合には、この効果は、ポリマ
ー鎖の間の非混和性の結果である。
【００１３】
熱的手段による絶縁シールド組成物の、例えば過酸化物から形成されるフリーラジカル
によるフリーラジカル架橋時には、フリーラジカルは短鎖の分岐したポリマー上の三級水
素原子と優先的に反応する。これは、絶縁物と絶縁シールド層の間の界面において結合を
生じ得るフリーラジカルを消費する短鎖分岐ポリマー上でのβ−切断反応を生じると考え
られる。
【００１４】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、１つ以上のオレフィンのホモポリマーであり
得るか、あるいはエチレンと１つ以上のオレフィンのインターポリマーである（すなわち
、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、１００モルパーセントまでのオレフィンを含
有し得るか、あるいはオレフィンホモポリマーであり得る）。好ましくは、このオレフィ
ンはα−オレフィンである。本発明において有用なこの高度に短鎖化された分岐ポリマー
は、（１）オレフィンとエチレンのポリマーまたは（２）ランダムコポリマーも含む。
【００１５】
エチレンと重合されるか、あるいは別のオレフィンと共重合されるオレフィンモノマー
は、３〜１２個の炭素原子を有することができ、好ましくは３〜８個の炭素原子を有し、
このコポリマーの約５０〜約１００モルパーセントの範囲である。好ましくは、このエチ
レン／オレフィンコポリマーは、１−ブテンとエチレンのエチレン／α−オレフィンコポ
リマー、プロピレンとエチレンのコポリマー、または１−オクテンとエチレンのコポリマ
ーである。
【００１６】
また、好ましくは、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、
式（ＣＨ2−ＣＨＲ）x−（ＣＨ2−ＣＨ2）y
（式中、Ｘ＝約５０〜約１００パーセントを含んでなるオレフィンのモルパーセント；Ｙ
＝約０〜約５０パーセントのモルパーセント；Ｘ＋Ｙ＝１００（合計のモルパーセント）
；Ｒは１〜１２個の炭素原子を含有するアルキル基（例えば、プロピレン、１−ブテン、
１−ヘキセン、１−オクテンからのメチル、エチル、ブチル、ヘキシル基）から選択され
る短鎖分岐である）
により記述され、このポリマー中の短鎖分岐数がポリマー骨格炭素１０００個当たり約２
５０〜約５００の範囲であるものである。
【００１７】
好ましくは、この高度の短鎖の分岐エチレン／オレフィンインターポリマーは、約５０
〜約１００モルパーセントのオレフィンを含有する。
【００１８】
オレフィン／エチレンコポリマー中のエチレンコモノマーの挿入は、このポリマーの結
晶性を乱し、ポリマーを柔軟で、更に可撓性とせしめる。例えば、ポリブテンの融点は約
１２５℃である。エチレン含量（Ｙ）が若干増加するに従って、融解温度は低下する。ポ
リプロピレンの融点は、約１６５℃であり、同じ傾向に従う。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
ポリマー、コポリマーまたは３つ以上のモノマーを有するインターポリマーを製造する
のに、１つ以上のタイプのオレフィンモノマーが使用され得る。好ましいオレフィンは、
プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、および１−オクテ
ンを含むα−オレフィンである。このメルトインデックスは、１９０℃／２．１６ｋｇに
おいて１０分当たり１〜１００グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり
２０〜５０グラムの範囲にある。
【００２２】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、一般的に、この高度に短鎖化された分岐ポリ
マー、不飽和エステルインターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約
１〜約７５重量パーセントの量でこの絶縁シールド組成物中に存在する。好ましくは、こ
の高度に短鎖化された分岐ポリマーは、約１〜約４０重量パーセントの量で、更に好まし
くは約１〜約２０重量パーセントの量で存在する。この高度に短鎖化された分岐ポリマー
がプロピレンコポリマーである場合には、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、約１
〜約７５重量パーセントの間、更に好ましくは約２０重量パーセントと約４０重量パーセ
ントの間の量で存在するのが特に好適である。
【００２３】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーの化学的ミクロ構造は、Bovey, F.A., "High Res
olution NMR of Macromolecule," Academic Press, New York, 1972およびRandall, J.C.
, 「Polymer Sequence Determination,」 Academic Press, New York, 1977に記述されて
いるＮＭＲ法により定量可能である。
【００２４】
通常、短鎖分岐の程度はこのポリマーの融解温度により示される。エチレンのパーセン
トが増加し、分岐が減少するに従ってこの融点は低下すると考え得る。例えば、約５〜約
１５重量パーセントのエチレンのレベルで、融解温度は４０℃を超えて低下し得る。一般
に、この高度に短鎖化された分岐ポリマーの融点は、ＤＳＣ（示差走査熱分析）において
１０〜２０℃／分の加熱速度で測定して、約２０℃〜約１１５℃の範囲になければならな
い。上述のように、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、通常、炭素１０００個当た
り約２５０〜約５００短鎖分岐を持つアルキル基により置換された骨格も有する。
【００２５】
本発明において有用なこの高度の分岐した短鎖ポリマーは、好ましくは気相で製造され
る。これらは高圧あるいは低圧法により製造可能である。上記のように、低圧法は、通常
、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、高圧法は、通常、１５，０００ｐｓｉ超の圧力で
行われる。これらは溶液法でも製造可能である。プロピレン−エチレンコポリマーは、好
ましくは溶液法を用いて製造される。
【００２６】
この不飽和エステルポリマーはインターポリマーである。この明細書で使用されるよう
に、「インターポリマー」は、コポリマー、ターポリマー、またはより高次のポリマーを
意味する。すなわち、少なくとも１つの他のコモノマーはエチレンと重合されて、インタ
ーポリマーを生成する。
【００２７】
一般的に、この不飽和エステルインターポリマーは、１０分当たり約１〜約１００グラ
ムのメルトインデックスを有し、好ましくは１０分当たり２０〜５０グラムの範囲のメル
トインデックスを有する。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、条件Ｅ下、
１９０℃／２．１６キログラムで求められる。
【００２８】
この不飽和エステルインターポリマーは、一般に、この高度に短鎖化された分岐ポリマ
ー、不飽和エステルインターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約４
０〜約７５重量パーセントの量でこの絶縁シールド組成物中に存在する。
【００２９】
半導性シールドで最も普通に使用される不飽和エステルインターポリマーは、非晶性か
ら低〜中結晶性の種々の結晶化度のエラストマー、好ましくはエチレンと不飽和エステル
のコポリマーである。本発明の絶縁シールドに関する限り、この不飽和エステルは、ビニ
ルエステル、アクリル酸エステル、またはメタクリル酸エステルである。好ましくは、こ
の不飽和エステルインターポリマーは、このインターポリマーの重量基準で約１５〜約５
０重量パーセントのエステル含量を有し、このインターポリマーは、不飽和エステルイン
ターポリマー、高度に短鎖化された分岐ポリマー、およびカーボンブラックブレンドの約
４０〜約７５重量パーセントを形成する。
【００３０】
このエステルモノマーは４〜２０個の炭素原子を有することができ、好ましくは４〜７
個の炭素原子を有する。ビニルエステルの例は、ビニルアセテート、ビニルプロピオネー
ト、ビニルブチレート、ビニルピバレート、ビニルネオノナノエート、ビニルネオデカノ
エート、およびビニル２−エチルヘキサノエートである。ビニルアセテートが好ましい。
【００３１】
アクリル酸およびメタクリル酸エステルの例は、ラウリルメタクリレート；ミリスチル
メタクリレート；パルミチルメタクリレート；ステアリルメタクリレート；３−メタクロ
イルオキシ−プロピルトリメトキシシラン；３−メタクロイルオキシプロピルトリエトキ
シシラン；シクロヘキシルメタクリレート；ｎ−ヘキシルメタクリレート；イソデシルメ
タクリレート；２−メトキシエチルメタクリレート；テトラヒドロフルフリルメタクリレ
ート；オクチルメタクリレート；２−フェノキシエチルメタクリレート；イソボルニルメ
タクリレート；イソオクチルメタクリレート；オクチルメタクリレート；イソオクチルメ
タクリレート；オレイルメタクリレート；エチルアクリレート；メチルアクリレート；ｔ
−ブチルアクリレート；ｎ−ブチルアクリレート；および２−エチルヘキシルアクリレー
トである。メチルアクリレート、エチルアクリレート、およびｎ−あるいはｔ−ブチルア
クリレートが好ましい。
【００３２】
アルキルアクリレートおよびメタクリレートの場合には、このアルキル基は１〜８個の
炭素原子を有することができ、好ましくは１〜４個の炭素原子を有する。このアルキル基
は、例えばオキシアルキルトリアルコキシシラン、または他の種々の基により置換可能で
ある。
【００３３】
この不飽和エステルインターポリマーは、通常、従来の高圧法により製造される。これ
らの高圧法は、通常、１５，０００ｐｓｉ（１平方インチ当たりのポンド）超の圧力で行
われる。このインターポリマーは、１立方センチメートル当たり０．９００〜０．９９０
グラムの範囲の密度を有することができ、好ましくは１立方センチメートル当たり０．９
２０〜０．９７０グラムの範囲の密度を有する。
【００３４】
いかなる理論によっても拘束されるように意図するのではないが、この高度に短鎖のポ
リマーと不飽和エステルインターポリマーのブレンドは、ポリオレフィンの熱力学的な相
溶性を用いて定義され得る。ポリオレフィンの溶解性パラメーターは融液相溶性を予測す
ると評価され得る。
【００３５】
フローリー・ハギンス理論(Hildebrand, J.H. and Scott, R.L., The Solubility of N
onelectrolytes, 3rd Ed., Dover Publications, Incl, New York, 431, 1950, and Van
Krevelen, D.W., Properties of Polymers, Elsevier/North-Holland Inc., 2nd Ed., 16
8, 1980)に基づけば、ポリマー対間の溶解性パラメーター差がほぼ０．３（Ｊ／ｃｍ3）1
/2（Ｍｗ＝１００，０００ｇ／モルで）超である場合には、ポリマー対は非混和性である
。この非混和性対はポリオレフィンの溶解性パラメーターマップから予測され得る。
【００３６】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ−約０．９２ｇ／ｃｍ3未満の密度）絶縁物による約０
．５（Ｊ／ｍ3）1/2超の溶解性パラメーター差を有するポリマー組成物は、おそらく融解
状態における非混和性領域である。約５０〜約１００重量パーセントの含量の範囲のα−
オレフィンモノマーによるポリ（α−オレフィン）は、ＬＤＰＥと混和性でないと予測さ
れる。エチレン／不飽和エステルコポリマーと高度の分岐した短鎖ポリマーのブレンドは
、フローリー・ハギンスの計算モデルによれば、この絶縁シールド組成物と非混和性であ
り、ポリエチレン絶縁物とも非混和性であり得る。この２つのポリマーが低相溶性となる
に従って、界面におけるポリマー鎖は似ていないポリマー鎖と混合する可能性は低い。混
合する能力が欠如していることにより、この鎖は融液中で相互にできるだけ遠く離れるよ
うに動き、界面厚さを減少させ、界面の絡み合いを低減させる。
【００３７】
半導性シールドを提供するためには、電導性粒子をこの組成物の中に組み込むことも必
要である。これらの電導性粒子は、一般に、上記に引用された粒子状カーボンブラックに
より提供される。
【００３８】
有用なカーボンブラックは１グラム当たり２０〜１０００平方メートルの表面積を有す
ることができる。この表面積はＡＳＴＭ Ｄ ４８２０−９３ａ（多点Ｂ．Ｅ．Ｔ．窒素
吸収）の下で求められる。
【００３９】
このカーボンブラックは、半導性シールド組成物中で不飽和エステルインターポリマー
、高度の短鎖の分岐したポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約２５〜
約４５重量パーセントの量で使用可能であり、好ましくは約３０〜約４０重量パーセント
の量で使用される。
【００４０】
更に好ましくは、この装填量範囲は、約３４〜約３８重量パーセントの間の電導性カー
ボンブラックである（通常、１０５立方センチメートル／１００グラムのカーボンブラッ
クのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸着値（ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４下）を有する。標準
の電導性および高電導性カーボンブラックの両方が使用可能であり、標準の電導性ブラッ
クが好ましい。電導性カーボンブラックの例は、ＡＳＴＭ Ｎ５５０、Ｎ４７２、Ｎ３５
１、Ｎ１１０、アセチレンブラック、およびケッチェンブラックにより記述されるグレー
ドである。
【００４１】
この絶縁シールドの製造に使用される絶縁シールド組成物中のポリマーは架橋されてい
る。これは、有機過酸化物または光照射により開始されるフリーラジカル架橋反応による
従来の方法で行われ、前者が好ましい。使用される有機過酸化物の量は、過酸化物、不飽
和エステルインターポリマー、高度に短鎖化された分岐ポリマー、およびカーボンブラッ
クの重量基準で有機過酸化物の０．２〜５重量パーセントの範囲にあることができ、好ま
しくは０．４〜２重量部の範囲にある。有機過酸化物の架橋温度は、過酸化物分解に対す
る１分間の半減期により定義されるが、１５０〜２５０℃の範囲にあることができ、好ま
しくは１７０〜２１０℃の範囲にある。
【００４２】
架橋で有用な有機過酸化物の例は、ジクミルペルオキシド；ラウリルペルオキシド；ベ
ンゾイルペルオキシド；ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾエート；ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）過
酸化物；クメンヒドロペルオキシド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−ペル
オキシ）ヘキシン−３；２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−ペルオキシ）ヘ
キサン；ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド；イソプロピルペルカーボネート；および
アルファ，アルファ’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼンで
ある。
【００４３】
この絶縁シールド中に存在し得るけれども、望ましくない別の成分は、アクリロニトリ
ルとブタジエンのコポリマー（ＮＢＲ）である。本発明の利点を享受するためには、ＮＢ
Ｒは、５重量パーセント未満、好ましくは１重量パーセント未満の量でこのコポリマー中
に存在し得、重要な態様においては、痕跡量以上のＮＢＲが存在してはならない。ニトリ
ルゴムまたはアクリロニトリル／ブタジエンコポリマーゴムであるＮＢＲは、例えば１立
方センチメートル当たり０．９８グラムの密度を有することができ、１００℃で測定され
るムーニー粘度は（ＭＬ１＋４）５０であり得る。この明細書で使用されるように、アク
リロニトリル／ブタジエンゴムはニトリルゴムとアクリロニトリル／ブタジエンゴムの両
方を含む。
【００４４】
この組成物の中に導入可能である慣用の添加物は、酸化防止剤、カップリング剤、紫外
線吸収剤または安定剤、静電防止剤、顔料、染料、核形成剤、補強充填剤またはポリマー
添加物、滑剤、可塑剤、加工助剤、潤滑剤、粘度制御剤、粘着剤、ブロッキング防止剤、
界面活性剤、エキステンダー油、金属不活性化剤、電圧安定剤、難燃剤充填剤および添加
物、架橋剤、促進剤、および触媒、および煙抑制剤により例示される。添加物と充填剤は
、それを含む層の重量基準で０．１未満〜１０重量パーセント超の範囲の量で添加可能で
ある。
【００４５】
酸化防止剤の例は、ヒンダードフェノール、例えばテトラキス［メチレン（３，５−ジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ−シンナメート）］メタン、ビス［（ベータ
−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−メチルカルボキシエチル
］］スルフィド、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）
、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チ
オビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、およびチオジエチレンビス（
３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート；ホスファイトお
よびホスホナイト、例えばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイ
トおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホナイト、チオ化合物、例えばジラウリル
チオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、およびジステアリルチオジ
プロピオネート；種々のシロキサン；ならびに種々のアミン、例えば重合された２，２，
４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、４，４’−ビス（アルファ，アルファ−ジ
メチルベンジル）ジフェニルアミン、およびアルキル化ジフェニルアミンである。酸化防
止剤は、これを含む層の重量基準で０．１〜重量パーセントの量で使用可能である。
【００４６】
本発明のケーブルは、絶縁層に取り囲まれた電導体または電導体のコアを含んでなり、
この絶縁層はフリーラジカル架橋されている絶縁シールド組成物を含んでなる絶縁シール
ド層により取り囲まれ、これと隣接する。この絶縁層は、電力ケーブル絶縁に適切である
いかなる樹脂も含むことができるが、普通の絶縁層は、ポリエチレン、エチレン／プロピ
レンコポリマーゴム、エチレン／プロピレン／ジエンターポリマーゴム、およびこれらの
混合物を含んでなる。
【００４７】
本発明の電力ケーブル用に絶縁物で使用されるポリエチレンは、エチレンのホモポリマ
ーまたはエチレンとオレフィンのコポリマーであり得る。このポリエチレンは高密度、中
密度、あるいは低密度を有することができる。このように、この密度は１立方センチメー
トル当たり０．８６０〜０．９６０グラムの範囲であり得る。このオレフィンは３〜１２
個の炭素原子を有することができ、好ましくは３〜８個の炭素原子を有する。好ましいオ
レフィンは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、およ
び１−オクテンにより例示可能であるα−オレフィンである。メルトインデックスは、１
０分当たり１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり２〜８グラ
ムの範囲にある。
【００４８】
本発明で有用なエチレンポリマーは、好ましくは気相で製造される。これらは、従来の
方法により溶液またはスラリーの液相中でも製造可能である。これらは高圧あるいは低圧
法により製造可能である。低圧法は、通常、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、上記の
ように、高圧法は、通常、１５,０００ｐｓｉ超の圧力で行われる。一般に、このエチレ
ンホモポリマーは高圧法により製造され、このコポリマーは低圧法により製造される。
【００４９】
これらのポリマーの製造に使用可能である典型的な触媒系は、米国特許第４，３０２，
５６５号に述べられている触媒系により例示可能であるマグネシウム／チタンベースの触
媒系；米国特許第４，５０８，８４２号および第５，３３２，７９３号；第５，３４２，
９０７号；ならびに第５，４１０，００３号に述べられているものなどのバナジウムベー
スの触媒系；米国特許第４，１０１，４４５号に述べられているものなどのクロムベース
の触媒系；米国特許第４，９３７，２９９号および第５，３１７，０３６号に述べられて
いるものなどのメタロセン触媒系；または他の遷移金属触媒系である。これらの触媒系の
多くは、しばしばチーグラー・ナッタあるいはフィリップス触媒系と呼ばれる。シリカ−
アルミナ担体上のクロムあるいはモリブデンの酸化物を使用する触媒系も有用である。こ
のポリマーの典型的な製造方法も前述の特許に述べられている。典型的な系内ポリマーブ
レンドとこれを提供するための方法および触媒系が米国特許第５，３７１，１４５号およ
び第５，４０５，９０１号に述べられている。従来の高圧法がIntroduction to Polymer
Chemistry, Stille, Wiley and Sons, New York, 1962, pages 149-151に述べられている
。高圧法用の典型的な触媒は有機過酸化物である。この方法は、管状反応器または撹拌さ
れたオートクレーブ中で実施可能である。
【００５０】
ポリエチレンの例は、エチレンのホモポリマー（ＨＰ−ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエ
チレン（ＬＬＤＰＥ）、および極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）である。中密度およ
び高密度ポリエチレンも使用可能である。エチレンのホモポリマーは、一般に、従来の高
圧法により製造される。これは、好ましくは１立方センチメートル当たり０．９１０〜０
．９３０グラムの範囲の密度を有する。このホモポリマーは、また、１０分当たり１〜５
グラムの範囲のメルトインデックスを有することができ、好ましくは１０分当たり０．７
５〜３グラムの範囲のメルトインデックスを有する。このＬＬＤＰＥは１立方センチメー
トル当たり０．９１６〜０．９２５グラムの範囲の密度を有し得る。このメルトインデッ
クスは、１０分当たり１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり
３〜８グラムの範囲にある。直鎖でもあるＶＬＤＰＥの密度は、１立方センチメートル当
たり０．８６０〜０．９１５グラムの範囲にあり得る。このＶＬＤＰＥのメルトインデッ
クスは、１０分当たり０．１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当
たり０．３〜５グラムの範囲にある。エチレン以外のコモノマーに帰属されるＬＬＤＰＥ
とＶＬＤＰＥの部分は、このコポリマーの重量基準で１〜４９重量パーセントの範囲にあ
ることができ、好ましくは１５〜４０重量パーセントの範囲にある。第３のコモノマー、
例えば別のα−オレフィンまたはジエン、例えばエチリデンノルボルネン、ブタジエン、
１，４−ヘキサジエン、もしくはジシクロペンタジエンが包含可能である。この第３のコ
モノマーは、このコポリマーの重量基準で１〜１５重量パーセントの量で存在することが
でき、好ましくは１〜１０重量パーセントの量で存在する。このコポリマーはエチレンを
含んで２つあるいは３つのコモノマーを含有することが好ましい。
【００５１】
上述のポリエチレンに加えて、この絶縁物で使用され得る別の樹脂は、エチレン／プロ
ピレンコポリマー（ＥＰＭ）とエチレン／プロピレン／ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）
の両方を含むＥＰＲ（エチレン／プロピレンゴム）である。これらのゴムは、１立方セン
チメートル当たり１．２５〜１．４５グラムの範囲の密度と、１０〜４０の範囲の１２５
℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）を有する。プロピレンは１０〜５０重量パーセン
トの量でコポリマーまたはターポリマー中に存在し、ジエンは０〜１２重量パーセントの
量で存在する。このターポリマーで使用されるジエンの例は、ヘキサジエン、ジシクロペ
ンタジエン、およびエチリデンノルボルネンである。ポリエチレンとＥＰＲの混合物が考
えられる。
【００５２】
本発明は、また、この絶縁シールドの製造、このための組成物、およびケーブル押し出
し加工性も改善する。ＮＢＲは粘着性のゴムである。製造操作における材料輸送ライン中
で搬送することは困難である。ＮＢＲは高粘度を有し、配合物粘度はＮＢＲの添加により
大幅に増大する。対照的に、高度に短鎖化された分岐ポリマーは、絶縁シールドとこのた
めの組成物を大量生産するための輸送が容易である。高度の短鎖のポリマーによる絶縁シ
ールド組成物は、ＮＢＲの粘度と比較してこの粘度が低いことにより、ＮＢＲを含む配合
物と比較して加工性を劇的に改善する。このことは、高速のケーブル押し出しおよび製造
の容易さにつながる。
【００５３】
好ましくは、この半導性絶縁シールド組成物はこの成分の反応性混練により製造される
。
【実施例】
【００５４】
次の実施例は、本発明を実施するための方法を例示し、例示的なものであるが、添付の
特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を限定するものでないと理解されるべきである
。
【００５５】
試料作製
種々のタイプの融解ミキサー、例えばブラベンダー（商標）ミキサー、バンバリーミキ
サー（商標）、ロールミル、Ｂｕｓｓ（商標）コニーダー、二軸スクリュー混練押し出し
機、および一軸あるいは二軸の押し出し機で加硫型半導性シールド組成物を製造すること
ができる。
【００５６】
ブラベンダーベンチミキサーでこの加硫型半導性組成物を４０ｒｐｍで１５０℃の処方
温度で１５分間製造し、プラーク接着性試験に使用した。
【００５７】
Ｂｕｓｓ（商標）コニーダーでこの加硫型半導性組成物をケーブル押し出し用に製造し
た。１５ｋＶケーブルを＃１／０−１９Ｗより線のアルミニウム導体ワイヤ上に三層で押
し出した。このケーブルの標的寸法は、導体シールド／絶縁物／絶縁シールドに対して０
．０１５インチ／０．１７５インチ／０．０４０インチ（０．４ｍｍ／４．４ｍｍ／ｌ．
０ｍｍ）であった。
【００５８】
導体を８５０°Ｆ（４５４℃）で予熱した。導体シールドと共に押し出す前に、導体温
度は約９２〜９４°Ｆ（３３℃〜３４℃）であり、続いて、絶縁物と絶縁シールドを押し
出した。
【００５９】
導体シールドの表面をケーブル押し出し時に目視検査した。ケーブルが押し出し機から
出たら直ちに、このケーブルを熱窒素条件下で１４５ｐｓｉの圧力により架橋した。連続
加硫（ＣＶ）管のライン長は約１２０フィート（３６．６メートル）であった。ＣＶ管中
のケーブル滞留時間は約４分であった。全ライン速度は３０フィート／分（９メートル／
分）であった。
【００６０】
ＨＦＤＥ−４２０１絶縁物は１３３パーセントおよび１０２パーセントの熱クリープパ
ーセントを生じた。熱クリープ用のＡＥＩＣ ＣＳ８−８７規格は、架橋ポリエチレン絶
縁物に対しては１７５パーセント未満である。
【００６１】
プラーク接着性の試験方法
絶縁シールド配合物ペレットと絶縁層配合物ペレットから単一のプラークを圧縮成形に
より作製する。
【００６２】
圧縮成形の前に、このペレットを２本のロールミル上で溶融させる。架橋を所望するな
らば、有機過酸化物を添加する。シールドペレットの圧縮成形の温度は１００℃である。
ほぼ６５グラムのシールド配合物を使用して、３０ミルのプラークを作製する。
【００６３】
絶縁ペレットの圧縮成形の温度は１３０℃である。ほぼ１３５グラムの絶縁配合物を使
用して、１２５ミルのプラークを作製する。秤量した材料を２つのマイラー（商標）プラ
スチックシートの間にサンドウイッチし、アルミニウム箔のシートによりプレスプラテン
から隔離する。
【００６４】
圧縮成形には次の典型的な圧力と時間サイクルを使用した：ａ）２０００ｐｓｉ（１平
方インチ当たりのポンド）で５分間；ｂ）５０，０００ｐｓｉで３分間；次にｃ）５０，
０００ポンドの圧力で１０分間クエンチ冷却。
【００６５】
次に、２つの単一のプラーク（１つのシールドプラークと１つの絶縁プラーク）を圧力
下でキュアすることにより、接着プラークサンドウイッチを作製する。マイラー（商標）
シートを単一のプラークから取り除き、いかなる余分もトリミングする。この１２５ミル
のトリミングした絶縁プラークを７５ミルの型に入れる。この絶縁プラークの頂部縁の少
なくとも２インチ（５ｃｍ）をマイラー（商標）シートの細片により被覆して、「プルタ
ブ」の形成領域中でのシールドプラークへの接着を防止する。次に、この３０ミルのシー
ルドプラークを絶縁プラークの上部に置く。このサンドウイッチをマイラー（商標）シー
トによりプレスプラテンから隔離し、プレスに入れる。次に、このプレスを閉じ、１００
０ｐｓｉの圧力を１３０℃で４分間維持する。次に、スチームを１９０℃（約１８０ｐｓ
ｉｇ）でプレスの中に導入する。次に、２５分間（１３０℃から１９０℃まで加熱する時
間を含め）で２０，０００ｐｓｉのキュアサイクルを行い、次に１５分間で２０，０００
ｐｓｉのクエンチ冷却サイクルを行う。
【００６６】
このサンドウイッチをプレスから取り除き、マイラー（商標）シートを取り除き、余分
な部分をトリミングし、このサンドウイッチを５つの試料（各々１．５インチ（３．８ｃ
ｍ）幅×約６インチ（１５．２ｃｍ）長）に切断する。更なる試験の前にこれらの試料を
環境制御室に２３℃および５０パーセント相対湿度で一夜入れる。
【００６７】
１／２インチ（１．３ｃｍ）の細片を各試料の中心でマークする。かみそりを使用して
、このブラック材料が絶縁プラークまで通して切断されるようにそれぞれの線に沿って切
断する。回転ホイールとインストロン（商標）または類似の引っ張り試験機を用いて、剥
離試験を行う。各試料をこのホイールに載せ、このホイールが回転して、引っ張り力の方
向に対してこのプラークの表面の垂直な配置を維持しながら、引っ張り試験機がサンドウ
イッチプラークから中心細片を引っ張るように、引っ張り試験機のジョーに中心細片を載
せる。この引っ張り試験機のジョーは、この試験時１分当たり２０インチ（５０．８ｃｍ
）の直線速度で移動するものとし、約１／２インチ（１．３ｃｍ）の非剥離材料が残る場
合には、これを停止しなければならない。剥離された最初と最後の１インチ（２．５４ｃ
ｍ）を無視して、この試験の最大荷重と最小荷重を示さなければならない。プラーク剥離
力は１／２インチ当たりのポンドで示した最大荷重に等しい。
【００６８】
ケーブル剥離張力の試験方法
このケーブルから、ケーブル軸に平行な細片として絶縁シールドを取り除くように設計
された折り目付け用のツールにより２つの平行な切れ目を０．５インチ（１．３ｃｍ）間
隔で絶縁物に向かって入れた。折り目付け用のツールを絶縁シールドの規定された最小点
厚さの１ミル未満を超えない深さに付けた。必要とされる試験温度を得るために、コンパ
ートメント中必要とされる温度でこの試料をコンディショニングした。１／２インチ当た
りのポンドで示される剥離張力をインストロン（商標）によりプラーク接着性試験と同一
の方法で測定した。
【００６９】
実施例１〜２、４〜６と比較例３および７
表１および２に実施例１,２,４〜６と比較例３および７に対する原材料の濃度を重量パ
ーセントで掲げる。
【００７０】
エチレン／ビニルアセテートコポリマーは、３０グラム／１０分のメルトインデックス
、１立方センチメートル当たり０．９５グラムの密度を有し、３３重量パーセントのビニ
ルアセテートを含有し、Ｄｕ Ｐｏｎｔ社から市販されている。ブテンコポリマーは、４
５グラム／１０分のメルトインデックス、１立方センチメートル当たり０．８９グラムの
密度を有し、Ｂａｓｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００７１】
プロピレンコポリマーは２５グラム／１０分の溶融流量、１立方センチメートル当たり
０．８７グラムの密度を有し、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから
市販されている。ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は、１立方センチメートル当たり０
．９８グラムの密度を有し、そしてＺｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販されている
。
【００７２】
ポリ（ｌ−ブテン）コポリマーは９４重量パーセントの１−ブテンと６重量パーセント
のエチレンコモノマーを含有するものであった。ポリプロピレンコポリマーは９２重量パ
ーセントのプロピレンと８重量パーセントのエチレンコモノマーを含有するものであった
。
【００７３】
この絶縁基材は、ＨＦＤＥ−４２０１架橋型ポリエチレン絶縁物とＨＦＤＢ−４２０２
耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物を含む。両方の絶縁物は１立方センチメートル当
たり０．９２グラムの密度を有し、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
から市販されている。
【００７４】
実施例１および２と比較例３
実施例１および２と比較例３はケーブルに関する本発明を例示する。
【００７５】
ケーブル中でＥＶＡ／ブテンコポリマー入りの新しい絶縁シールドをＨＦＤＥ−４２０
１絶縁物から取り除くのに必要な剥離力を２３℃、−１０℃、および−２５℃で測定した
。ケーブル中でＥＶＡ／ポリブテンコポリマー入りの新しい絶縁シールドをＨＦＤＢ−４
２０２絶縁物から取り除くのに必要な剥離力を２３℃で測定した。
【００７６】
評価された材料を熱サイクル老化条件に１００℃で２週間（８時間加熱／１６時間冷却
）暴露した。
【００７７】
ケーブルからのすべての剥離型シールドはＡＥＩＣ剥離力の要求に合致するものであっ
た。しかしながら、ＥＶＡ／ブテンコポリマー入りの絶縁シールドは、１００℃で２週間
での熱サイクル加熱（８時間加熱／１６時間冷却）後、初期の剥離力から小さい剥離力低
下を示し、安定な剥離性能を示した。
【００７８】
実施例１および２に観察されるように、１００℃で２週間老化した後、７４〜８７パー
セントの間の元の剥離力が保持され、比較例３（１０パーセントのＮＢＲを含有）では剥
離力の５０パーセントしか保持されなかった。
【００７９】
絶縁シールド配合物はケーブル押し出し時に改善された加工性をもたらした。エチレン
／１−ブテンとＥＶＡのコポリマーによるケーブル押し出し時にヘッド圧力と融解温度の
低下が認められた。
【００８０】
ポリブテンコポリマーを含有する実施例の押し出し時のヘッド圧力は、同一の実験パラ
メーター下で比較例と比較して２０〜３０パーセントのヘッド圧力の低下を生じた。
比較例３（ＮＢＲを含有）は、高い溶融粘度を示し、高い配合物粘度を生じた。
【００８１】
【表１】
【００８２】
実施例４〜６と比較例７
実施例４〜６と比較例７は実験室プラークについての本発明を更に例示する。
【００８３】
【表２】
【００８４】
実施例８〜１３と比較例１４および１５
この組の例示された組成物においては、混練温度は、混練機中の滞留時間にこの過酸化
物を熱分解させるのに充分に高い。この酸化防止剤は、バッチサイクルにおいては後期に
、あるいは連続混練機中では下流で添加される。更なる過酸化物をペレット化されたコン
パウンドに加えた。
【００８５】
２つのプロピレンコポリマーを例示した配合物、実施例８〜１３で評価した。プロピレ
ンコポリマー１は、１０分当たり２グラムの溶融流量を有する９パーセントのエチレン／
プロピレンランダムコポリマーであった。プロピレンコポリマー２は、１０分当たり２５
グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエチレン／プロピレンランダムコポリマーで
あった。両方のプロピレンコポリマーとも約８０℃のピーク融点を有するものであった。
【００８６】
使用される絶縁基材は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販
されているＨＦＤＢ−４２０２耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物であった。３つの
有機過酸化物を使用した。有機過酸化物１は、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ社から市販されてい
る２,５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキサンのＴｒｉｇａｎ
ｏｘ １０１（商標）であった。有機過酸化物２は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌｓ社から市販されているビス（ｔ−ブチルペルオキシル）ジイソプロピルベ
ンゼンとｔ−ブチルクミルペルオキシドの８０：２０ブレンドであった。有機過酸化物３
は、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ社から市販されている２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ
−ブチルペルオキシル）ヘキシンのＬｕｐｅｒｓｏｌ １３０（商標）であった。
【００８７】
例示した配合物をＨＦＤＢ−４２０２絶縁物にかぶせて共押し出しし、引き続いて乾燥
窒素連続加硫法でキュアした。１２インチ（３０．５ｃｍ）長のケーブルコアからの絶縁
シールド材料を軸方向に折り目を付けて、細片を１／２インチ幅で規定した。
【００８８】
９０度剥離試験をインストロン（商標）引っ張り試験機により行う。試験時には引っ張
り試験機のジョーを１分当たり２０インチ（５０．８ｃｍ）の直線速度で移動させた。最
大引っ張り力を求め、ケーブル剥離張力として示した。
【００８９】
絶縁シールド材料もこの絶縁物から取り除いて、「熱クリープ」試験（ＡＥＩＣおよび
ＩＣＥＡ／ＮＥＭＡ規格に記載）用の引っ張り試料を得た。１５０℃の循環空気オーブン
中で１５分間、０．２ＭＰａの引っ張り応力をこの引っ張り試料に印加した。荷重を印加
する前に、この試料を１インチ（２．５４ｃｍ）離れた線により標識付けし、試験後のこ
の標識の間隔のパーセント変化を熱クリープ伸びとして示した。回復不能な変形を高温セ
ットとして示した。
【００９０】
例示した材料を１１０℃で４時間老化した後、１／２インチ当たりのポンドで示される
緩和されたケーブル剥離張力を測定した。この測定値は長期の緩和測定値、すなわち１０
０℃で２週間暴露後に求めた測定値と相関する。
【００９１】
【表３】
【００９２】
例示した本発明の配合物はすべて、比較例１４と比較してケーブル剥離張力のレベルの
低下を示した。接着性は、比較例１５により表されるように、非キュアでゴム含有の絶縁
物シールド配合物の使用により達成可能のものよりも低かった。
【００９３】
本発明の実施例に対する変形の量および回復不能な変形の量は、剥離型絶縁シールド用
途の業界規格に合致するのに充分のものである。
【００９４】
反応性混練−実施例１６〜１９
実施例１６〜１９は、反応性混練法と物理的ブレンド法により製造される本発明による
組成物を比較する。Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されて
いるＨＦＤＢ−４２０２耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物を絶縁基材として、すべ
ての試料を評価した。
【００９５】
「プラーク接着性の試験方法」と題する項目に示されている記述に従って、プラークを
作製し、プラーク接着力値を測定した。
【００９６】
例示した配合の実施例１６〜１９において２つのプロピレンコポリマーを評価した。プ
ロピレンコポリマー３は、１０分当たり２グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエ
チレン／プロピレンランダムコポリマーであり、実施例１６および１７で使用した。プロ
ピレンコポリマー４は、１０分当たり２５グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエ
チレン／プロピレンランダムコポリマーであり、実施例１８および１９で使用した。両方
のプロピレンコポリマーとも約８０℃のピーク融点を有していた。各配合物は、２：１の
比のＥＶＡ／プロピレンコポリマーと３６．５重量パーセントの電導性カーボンブラック
を含有していた。
【００９７】
反応性混練物は、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ社から市販されている０．２重量パーセントの
２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキサンのＴｒｉｇａｎｏ
ｘ １０１（商標）を含有していた。このＴｒｉｇａｎｏｘ １０１（商標）を混練工程
時に反応させた。
【００９８】
各配合物（反応性混練された配合物と物理的にブレンドされた配合物）に対して、０．
４０重量パーセント量の有機過酸化物（すなわち、有機過酸化物２または有機過酸化物３
）を配合された組成物に加えた。すなわち、反応性混練された配合物に対しては、混練段
階時にこのＴｒｉｇａｎｏｘ １０１を最初に反応させ、次に更なる有機過酸化物をこの
混練された配合物の中に浸した。
【００９９】
有機過酸化物２は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販され
ているビス（ｔ−ブチルペルオキシル）ジイソプロピルベンゼンとｔ−ブチルクミルペル
オキシドの８０：２０ブレンドであった。有機過酸化物３は、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ社
から市販されている２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキシ
ンのＬｕｐｅｒｓｏｌ １３０（商標）であった。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
当業者ならば、前出の本発明の詳細な説明を考慮すれば本発明の実施において多数の改
変および変形が思いうかぶと予期される。結果として、このような改変および変形は、添
付の特許請求の範囲の範囲内に包含されるように意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導性シールドを有する電力ケーブルに関する。本発明は、全般的には、半導
性電力ケーブルシールド、このようなシールド付きのケーブル、このようなシールドを製
造するための組成物、およびこのようなシールドを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な電力ケーブルは、一般的に、第１あるいは内側の半導性シールド層（導体また
はより線シールド）、絶縁層、第２あるいは外側の半導性シールド層（絶縁シールド）、
金属テープまたはワイヤシールド、および保護ジャケットを含むポリマー材料のいくつか
の層により取り囲まれているケーブルコア中に１つ以上の電導体を含んでなる。この外側
の半導性シールドは、この絶縁物に結合可能であるか、あるいは剥離可能であり、大部分
の用途は剥離型シールドを使用する。内側の半導性シールドは一般的に絶縁層に結合され
ている。水分不浸透性の材料などのこの構成体内の追加の層がしばしば組み込まれる。
【０００３】
多層化された電力ケーブル構成体においてはポリマー半導性シールドが何十年の間使用
されてきた。一般に、これらは、１キロボルト（ｋＶ）超の電圧の定格の固体誘電性電力
ケーブルを組み立てるのに使用される。これらのシールドは、高電位導体と一次絶縁物の
間、および一次絶縁物と接地または中立電位の間で中間の電導性層を提供するのに使用さ
れる。ＩＣＥＡ Ｓ−６６−５２４、６．１２節、またはＩＥＣ ６０５０２−２（１９
９７）、附属書Ｃに記述されている方法を用いて、完成した電力ケーブル構成体で測定し
た場合、これらの半導性材料の体積抵抗率は、通常、１０-1〜１０8ｏｈｍ−ｃｍの範囲
にある。
【０００４】
典型的な剥離型シールド組成物は、高ビニルアセテート含量のエチレン／ビニルアセテ
ートコポリマーなどのポリオレフィン、電導性カーボンブラック、有機過酸化物架橋剤、
ならびに他の慣用の添加物、例えばニトリルゴム（剥離力低下剤として機能する）、加工
助剤、および酸化防止剤を含有する。これらの組成物は通常ペレット形で製造される。こ
れらのポリオレフィン配合物は、米国特許第４，２８６，０２３号、欧州特許出願番号４
２０２７１、および米国特許出願公開２００２０３２２５８Ａｌに開示されている。
【０００５】
絶縁シールドが絶縁層に接着するということは重要であるが、絶縁シールドが短時間で
比較的容易に剥離可能であるということも重要である。典型的な絶縁シールドは絶縁層に
対して最適な剥離性を有しないということが見出されている。剥離性は、それが単に時間
を節約させるだけでなく、スプライシングまたはターミナル接続の質を増進させるという
点で非常に重要である。
【０００６】
中間電圧電力ケーブル用の半導性剥離型絶縁シールド（ＩＳ）組成物に使用される現行
の原材料は、通常、エチレン−ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）とニトリルブタジ
エンゴム（ＮＢＲ）または高ビニルアセテート（３３パーセント超のビニルアセテート）
のＥＶＡコポリマーを含有して、剥離性を呈する高極性のポリマーブレンドをベースとす
る。剥離型絶縁シールド製品は約５〜約２０重量パーセントの量のＮＢＲを含む。
【０００７】
しかしながら、ＮＢＲは、このケーブルを応力緩和として知られる熱老化工程にかける
と、半導性剥離型絶縁シールドと絶縁層の間の著しい接着性の低下を引き起こすことが示
されてきた。この絶縁材料が、このケーブルを絶縁層の融点以上、例えば１００℃と１１
０℃の間の温度に暴露すると、冷却時に容易に結晶化しない低分子量種を含有すると、こ
の接着性の低下は特に厳しい。接着性の低下によって、電力ケーブルはカスタマー規格に
不合格となり、商品的な問題を生じる。絶縁シールド中のＮＢＲの濃度を最少とすること
により、接着性の低下を最少とすることができる。しかしながら、ＮＢＲを最少とするこ
とは別の問題を生じる。
【０００８】
ＮＢＲ無しの接着性または剥離張力は、剥離性に対するカスタマーの要求に合致するに
は高過ぎると考えられてきた。一般に、ＮＢＲ無しの組成物においては、先行技術は剥離
性をもたらすためには多量のビニルアセテートを使用したが、多量のビニルアセテートは
残留酢酸を生成し、これは、加工の問題、装置の腐食、焼結および高コストを生じ、ＷＯ
−０２２９８２９に全般的に論じられている。ある絶縁シールド組成物は、米国特許出願
公開番号ＵＳ２００２／００３２２５８ Ａｌおよび米国特許第６，５２５，１１９号に
述べられているものなどのＮＢＲ無しであるが、これらの組成物はフリーラジカルにより
架橋可能でなく、高度に短鎖化された分岐ポリマーについて述べておらず、高レベルのこ
のようなポリマーを使用している。
【０００９】
要約すれば、許容し得る剥離性と熱安定性を得るために、一般に、
ｉ）劣る熱安定性を生じる、少なくとも３３重量パーセントのビニルアセテートを有す
るエチレン／ビニルアセテートコポリマーとアクリロニトリル／ブタジエンゴム（ＮＢＲ
）コポリマーの絶縁シールドを準備し；ｉｉ）劣る熱安定性を生じる、約４０重量パーセ
ント以上のビニルアセテートを有し、ＮＢＲを有しないエチレン／ビニルアセテートコポ
リマーを準備し；ｉｉｉ）良好な安定性を生じるが、劣った剥離性を生じるエチレン／エ
チルアクリレートコポリマー絶縁シールドを準備する３つのアプローチが先行技術におい
て使用されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それゆえ、本発明の目的は、ＮＢＲ無しで、適切に剥離型であり、満足なレベルの熱安
定性を維持し、ケーブル押し出し時に改善された加工性をもたらす絶縁シールドにより取
り囲まれた絶縁層を有する電力ケーブルを提供することである。他の目的および利点は次
の明細書を参照することにより明白になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のフリーラジカル架橋型の半導性電力ケーブルシールド組成物は、フリーラジカ
ル架橋により架橋可能なブレンドである。このブレンドは、（ａ）少なくとも１つの高度
に短鎖化された分岐ポリマー、（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリ
マーであり、この不飽和エステルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステル、およびこれらの混合物からなる群から選択され、このエステルモノマーがこの
不飽和エステルインターポリマーの重量基準で約１５〜約５０重量パーセントの量で存在
する少なくとも１つの不飽和エステルインターポリマー、および（ｃ）電導性カーボンブ
ラックを含んでなる。この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポ
リマー、および電導性カーボンブラックは、キュアした場合、絶縁シールドに１００℃で
２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）
超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）
以下の初期剥離力を付与する量で存在しなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
理論により拘束されるように意図しているのではないが、比較的少量の高度に短鎖化さ
れた分岐ポリマーは、おおむねポリエチレンを含んでなる絶縁シールドから絶縁物の中へ
のポリマーの濡れと拡散を低減させることが見出されている。この短鎖の分岐したポリマ
ーは、絶縁シールドと絶縁物の間の界面における分子の絡み合いを最少にする。記述され
る系に対するフローリー・ハギンス理論に基づく溶解性パラメーター差がほぼ０．３（Ｊ
／ｃｍ3）1/2（ＭＷ＝１００，０００ｇ／モル）超である場合には、この効果は、ポリマ
ー鎖の間の非混和性の結果である。
【００１３】
熱的手段による絶縁シールド組成物の、例えば過酸化物から形成されるフリーラジカル
によるフリーラジカル架橋時には、フリーラジカルは短鎖の分岐したポリマー上の三級水
素原子と優先的に反応する。これは、絶縁物と絶縁シールド層の間の界面において結合を
生じ得るフリーラジカルを消費する短鎖分岐ポリマー上でのβ−切断反応を生じると考え
られる。
【００１４】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、１つ以上のオレフィンのホモポリマーであり
得るか、あるいはエチレンと１つ以上のオレフィンのインターポリマーである（すなわち
、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、１００モルパーセントまでのオレフィンを含
有し得るか、あるいはオレフィンホモポリマーであり得る）。好ましくは、このオレフィ
ンはα−オレフィンである。本発明において有用なこの高度に短鎖化された分岐ポリマー
は、（１）オレフィンとエチレンのポリマーまたは（２）ランダムコポリマーも含む。
【００１５】
エチレンと重合されるか、あるいは別のオレフィンと共重合されるオレフィンモノマー
は、３〜１２個の炭素原子を有することができ、好ましくは３〜８個の炭素原子を有し、
このコポリマーの約５０〜約１００モルパーセントの範囲である。好ましくは、このエチ
レン／オレフィンコポリマーは、１−ブテンとエチレンのエチレン／α−オレフィンコポ
リマー、プロピレンとエチレンのコポリマー、または１−オクテンとエチレンのコポリマ
ーである。
【００１６】
また、好ましくは、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、
式（ＣＨ2−ＣＨＲ）x−（ＣＨ2−ＣＨ2）y
（式中、Ｘ＝約５０〜約１００パーセントを含んでなるオレフィンのモルパーセント；Ｙ
＝約０〜約５０パーセントのモルパーセント；Ｘ＋Ｙ＝１００（合計のモルパーセント）
；Ｒは１〜１２個の炭素原子を含有するアルキル基（例えば、プロピレン、１−ブテン、
１−ヘキセン、１−オクテンからのメチル、エチル、ブチル、ヘキシル基）から選択され
る短鎖分岐である）
により記述され、このポリマー中の短鎖分岐数がポリマー骨格炭素１０００個当たり約２
５０〜約５００の範囲であるものである。
【００１７】
好ましくは、この高度の短鎖の分岐エチレン／オレフィンインターポリマーは、約５０
〜約１００モルパーセントのオレフィンを含有する。
【００１８】
オレフィン／エチレンコポリマー中のエチレンコモノマーの挿入は、このポリマーの結
晶性を乱し、ポリマーを柔軟で、更に可撓性とせしめる。例えば、ポリブテンの融点は約
１２５℃である。エチレン含量（Ｙ）が若干増加するに従って、融解温度は低下する。ポ
リプロピレンの融点は、約１６５℃であり、同じ傾向に従う。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
ポリマー、コポリマーまたは３つ以上のモノマーを有するインターポリマーを製造する
のに、１つ以上のタイプのオレフィンモノマーが使用され得る。好ましいオレフィンは、
プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、および１−オクテ
ンを含むα−オレフィンである。このメルトインデックスは、１９０℃／２．１６ｋｇに
おいて１０分当たり１〜１００グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり
２０〜５０グラムの範囲にある。
【００２２】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、一般的に、この高度に短鎖化された分岐ポリ
マー、不飽和エステルインターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約
１〜約７５重量パーセントの量でこの絶縁シールド組成物中に存在する。好ましくは、こ
の高度に短鎖化された分岐ポリマーは、約１〜約４０重量パーセントの量で、更に好まし
くは約１〜約２０重量パーセントの量で存在する。この高度に短鎖化された分岐ポリマー
がプロピレンコポリマーである場合には、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、約１
〜約７５重量パーセントの間、更に好ましくは約２０重量パーセントと約４０重量パーセ
ントの間の量で存在するのが特に好適である。
【００２３】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーの化学的ミクロ構造は、Bovey, F.A., "High Res
olution NMR of Macromolecule," Academic Press, New York, 1972およびRandall, J.C.
, 「Polymer Sequence Determination,」 Academic Press, New York, 1977に記述されて
いるＮＭＲ法により定量可能である。
【００２４】
通常、短鎖分岐の程度はこのポリマーの融解温度により示される。エチレンのパーセン
トが増加し、分岐が減少するに従ってこの融点は低下すると考え得る。例えば、約５〜約
１５重量パーセントのエチレンのレベルで、融解温度は４０℃を超えて低下し得る。一般
に、この高度に短鎖化された分岐ポリマーの融点は、ＤＳＣ（示差走査熱分析）において
１０〜２０℃／分の加熱速度で測定して、約２０℃〜約１１５℃の範囲になければならな
い。上述のように、この高度に短鎖化された分岐ポリマーは、通常、炭素１０００個当た
り約２５０〜約５００短鎖分岐を持つアルキル基により置換された骨格も有する。
【００２５】
本発明において有用なこの高度の分岐した短鎖ポリマーは、好ましくは気相で製造され
る。これらは高圧あるいは低圧法により製造可能である。上記のように、低圧法は、通常
、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、高圧法は、通常、１５，０００ｐｓｉ超の圧力で
行われる。これらは溶液法でも製造可能である。プロピレン−エチレンコポリマーは、好
ましくは溶液法を用いて製造される。
【００２６】
この不飽和エステルポリマーはインターポリマーである。この明細書で使用されるよう
に、「インターポリマー」は、コポリマー、ターポリマー、またはより高次のポリマーを
意味する。すなわち、少なくとも１つの他のコモノマーはエチレンと重合されて、インタ
ーポリマーを生成する。
【００２７】
一般的に、この不飽和エステルインターポリマーは、１０分当たり約１〜約１００グラ
ムのメルトインデックスを有し、好ましくは１０分当たり２０〜５０グラムの範囲のメル
トインデックスを有する。メルトインデックスは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８、条件Ｅ下、
１９０℃／２．１６キログラムで求められる。
【００２８】
この不飽和エステルインターポリマーは、一般に、この高度に短鎖化された分岐ポリマ
ー、不飽和エステルインターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約４
０〜約７５重量パーセントの量でこの絶縁シールド組成物中に存在する。
【００２９】
半導性シールドで最も普通に使用される不飽和エステルインターポリマーは、非晶性か
ら低〜中結晶性の種々の結晶化度のエラストマー、好ましくはエチレンと不飽和エステル
のコポリマーである。本発明の絶縁シールドに関する限り、この不飽和エステルは、ビニ
ルエステル、アクリル酸エステル、またはメタクリル酸エステルである。好ましくは、こ
の不飽和エステルインターポリマーは、このインターポリマーの重量基準で約１５〜約５
０重量パーセントのエステル含量を有し、このインターポリマーは、不飽和エステルイン
ターポリマー、高度に短鎖化された分岐ポリマー、およびカーボンブラックブレンドの約
４０〜約７５重量パーセントを形成する。
【００３０】
このエステルモノマーは４〜２０個の炭素原子を有することができ、好ましくは４〜７
個の炭素原子を有する。ビニルエステルの例は、ビニルアセテート、ビニルプロピオネー
ト、ビニルブチレート、ビニルピバレート、ビニルネオノナノエート、ビニルネオデカノ
エート、およびビニル２−エチルヘキサノエートである。ビニルアセテートが好ましい。
【００３１】
アクリル酸およびメタクリル酸エステルの例は、ラウリルメタクリレート；ミリスチル
メタクリレート；パルミチルメタクリレート；ステアリルメタクリレート；３−メタクロ
イルオキシ−プロピルトリメトキシシラン；３−メタクロイルオキシプロピルトリエトキ
シシラン；シクロヘキシルメタクリレート；ｎ−ヘキシルメタクリレート；イソデシルメ
タクリレート；２−メトキシエチルメタクリレート；テトラヒドロフルフリルメタクリレ
ート；オクチルメタクリレート；２−フェノキシエチルメタクリレート；イソボルニルメ
タクリレート；イソオクチルメタクリレート；オクチルメタクリレート；イソオクチルメ
タクリレート；オレイルメタクリレート；エチルアクリレート；メチルアクリレート；ｔ
−ブチルアクリレート；ｎ−ブチルアクリレート；および２−エチルヘキシルアクリレー
トである。メチルアクリレート、エチルアクリレート、およびｎ−あるいはｔ−ブチルア
クリレートが好ましい。
【００３２】
アルキルアクリレートおよびメタクリレートの場合には、このアルキル基は１〜８個の
炭素原子を有することができ、好ましくは１〜４個の炭素原子を有する。このアルキル基
は、例えばオキシアルキルトリアルコキシシラン、または他の種々の基により置換可能で
ある。
【００３３】
この不飽和エステルインターポリマーは、通常、従来の高圧法により製造される。これ
らの高圧法は、通常、１５，０００ｐｓｉ（１平方インチ当たりのポンド）超の圧力で行
われる。このインターポリマーは、１立方センチメートル当たり０．９００〜０．９９０
グラムの範囲の密度を有することができ、好ましくは１立方センチメートル当たり０．９
２０〜０．９７０グラムの範囲の密度を有する。
【００３４】
いかなる理論によっても拘束されるように意図するのではないが、この高度に短鎖のポ
リマーと不飽和エステルインターポリマーのブレンドは、ポリオレフィンの熱力学的な相
溶性を用いて定義され得る。ポリオレフィンの溶解性パラメーターは融液相溶性を予測す
ると評価され得る。
【００３５】
フローリー・ハギンス理論(Hildebrand, J.H. and Scott, R.L., The Solubility of N
onelectrolytes, 3rd Ed., Dover Publications, Incl, New York, 431, 1950, and Van
Krevelen, D.W., Properties of Polymers, Elsevier/North-Holland Inc., 2nd Ed., 16
8, 1980)に基づけば、ポリマー対間の溶解性パラメーター差がほぼ０．３（Ｊ／ｃｍ3）1
/2（Ｍｗ＝１００，０００ｇ／モルで）超である場合には、ポリマー対は非混和性である
。この非混和性対はポリオレフィンの溶解性パラメーターマップから予測され得る。
【００３６】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ−約０．９２ｇ／ｃｍ3未満の密度）絶縁物による約０
．５（Ｊ／ｍ3）1/2超の溶解性パラメーター差を有するポリマー組成物は、おそらく融解
状態における非混和性領域である。約５０〜約１００重量パーセントの含量の範囲のα−
オレフィンモノマーによるポリ（α−オレフィン）は、ＬＤＰＥと混和性でないと予測さ
れる。エチレン／不飽和エステルコポリマーと高度の分岐した短鎖ポリマーのブレンドは
、フローリー・ハギンスの計算モデルによれば、この絶縁シールド組成物と非混和性であ
り、ポリエチレン絶縁物とも非混和性であり得る。この２つのポリマーが低相溶性となる
に従って、界面におけるポリマー鎖は似ていないポリマー鎖と混合する可能性は低い。混
合する能力が欠如していることにより、この鎖は融液中で相互にできるだけ遠く離れるよ
うに動き、界面厚さを減少させ、界面の絡み合いを低減させる。
【００３７】
半導性シールドを提供するためには、電導性粒子をこの組成物の中に組み込むことも必
要である。これらの電導性粒子は、一般に、上記に引用された粒子状カーボンブラックに
より提供される。
【００３８】
有用なカーボンブラックは１グラム当たり２０〜１０００平方メートルの表面積を有す
ることができる。この表面積はＡＳＴＭ Ｄ ４８２０−９３ａ（多点Ｂ．Ｅ．Ｔ．窒素
吸収）の下で求められる。
【００３９】
このカーボンブラックは、半導性シールド組成物中で不飽和エステルインターポリマー
、高度の短鎖の分岐したポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で約２５〜
約４５重量パーセントの量で使用可能であり、好ましくは約３０〜約４０重量パーセント
の量で使用される。
【００４０】
更に好ましくは、この装填量範囲は、約３４〜約３８重量パーセントの間の電導性カー
ボンブラックである（通常、１０５立方センチメートル／１００グラムのカーボンブラッ
クのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸着値（ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４下）を有する。標準
の電導性および高電導性カーボンブラックの両方が使用可能であり、標準の電導性ブラッ
クが好ましい。電導性カーボンブラックの例は、ＡＳＴＭ Ｎ５５０、Ｎ４７２、Ｎ３５
１、Ｎ１１０、アセチレンブラック、およびケッチェンブラックにより記述されるグレー
ドである。
【００４１】
この絶縁シールドの製造に使用される絶縁シールド組成物中のポリマーは架橋されてい
る。これは、有機過酸化物または光照射により開始されるフリーラジカル架橋反応による
従来の方法で行われ、前者が好ましい。使用される有機過酸化物の量は、過酸化物、不飽
和エステルインターポリマー、高度に短鎖化された分岐ポリマー、およびカーボンブラッ
クの重量基準で有機過酸化物の０．２〜５重量パーセントの範囲にあることができ、好ま
しくは０．４〜２重量部の範囲にある。有機過酸化物の架橋温度は、過酸化物分解に対す
る１分間の半減期により定義されるが、１５０〜２５０℃の範囲にあることができ、好ま
しくは１７０〜２１０℃の範囲にある。
【００４２】
架橋で有用な有機過酸化物の例は、ジクミルペルオキシド；ラウリルペルオキシド；ベ
ンゾイルペルオキシド；ｔｅｒｔ−ブチルペルベンゾエート；ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）過
酸化物；クメンヒドロペルオキシド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−ペル
オキシ）ヘキシン−３；２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル−ペルオキシ）ヘ
キサン；ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド；イソプロピルペルカーボネート；および
アルファ，アルファ’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼンで
ある。
【００４３】
この絶縁シールド中に存在し得るけれども、望ましくない別の成分は、アクリロニトリ
ルとブタジエンのコポリマー（ＮＢＲ）である。本発明の利点を享受するためには、ＮＢ
Ｒは、５重量パーセント未満、好ましくは１重量パーセント未満の量でこのコポリマー中
に存在し得、重要な態様においては、痕跡量以上のＮＢＲが存在してはならない。ニトリ
ルゴムまたはアクリロニトリル／ブタジエンコポリマーゴムであるＮＢＲは、例えば１立
方センチメートル当たり０．９８グラムの密度を有することができ、１００℃で測定され
るムーニー粘度は（ＭＬ１＋４）５０であり得る。この明細書で使用されるように、アク
リロニトリル／ブタジエンゴムはニトリルゴムとアクリロニトリル／ブタジエンゴムの両
方を含む。
【００４４】
この組成物の中に導入可能である慣用の添加物は、酸化防止剤、カップリング剤、紫外
線吸収剤または安定剤、静電防止剤、顔料、染料、核形成剤、補強充填剤またはポリマー
添加物、滑剤、可塑剤、加工助剤、潤滑剤、粘度制御剤、粘着剤、ブロッキング防止剤、
界面活性剤、エキステンダー油、金属不活性化剤、電圧安定剤、難燃剤充填剤および添加
物、架橋剤、促進剤、および触媒、および煙抑制剤により例示される。添加物と充填剤は
、それを含む層の重量基準で０．１未満〜１０重量パーセント超の範囲の量で添加可能で
ある。
【００４５】
酸化防止剤の例は、ヒンダードフェノール、例えばテトラキス［メチレン（３，５−ジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ−シンナメート）］メタン、ビス［（ベータ
−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−メチルカルボキシエチル
］］スルフィド、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）
、４，４’−チオビス（２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２’−チ
オビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、およびチオジエチレンビス（
３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート；ホスファイトお
よびホスホナイト、例えばトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイ
トおよびジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ホスホナイト、チオ化合物、例えばジラウリル
チオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、およびジステアリルチオジ
プロピオネート；種々のシロキサン；ならびに種々のアミン、例えば重合された２，２，
４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン、４，４’−ビス（アルファ，アルファ−ジ
メチルベンジル）ジフェニルアミン、およびアルキル化ジフェニルアミンである。酸化防
止剤は、これを含む層の重量基準で０．１〜重量パーセントの量で使用可能である。
【００４６】
本発明のケーブルは、絶縁層に取り囲まれた電導体または電導体のコアを含んでなり、
この絶縁層はフリーラジカル架橋されている絶縁シールド組成物を含んでなる絶縁シール
ド層により取り囲まれ、これと隣接する。この絶縁層は、電力ケーブル絶縁に適切である
いかなる樹脂も含むことができるが、普通の絶縁層は、ポリエチレン、エチレン／プロピ
レンコポリマーゴム、エチレン／プロピレン／ジエンターポリマーゴム、およびこれらの
混合物を含んでなる。
【００４７】
本発明の電力ケーブル用に絶縁物で使用されるポリエチレンは、エチレンのホモポリマ
ーまたはエチレンとオレフィンのコポリマーであり得る。このポリエチレンは高密度、中
密度、あるいは低密度を有することができる。このように、この密度は１立方センチメー
トル当たり０．８６０〜０．９６０グラムの範囲であり得る。このオレフィンは３〜１２
個の炭素原子を有することができ、好ましくは３〜８個の炭素原子を有する。好ましいオ
レフィンは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、およ
び１−オクテンにより例示可能であるα−オレフィンである。メルトインデックスは、１
０分当たり１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり２〜８グラ
ムの範囲にある。
【００４８】
本発明で有用なエチレンポリマーは、好ましくは気相で製造される。これらは、従来の
方法により溶液またはスラリーの液相中でも製造可能である。これらは高圧あるいは低圧
法により製造可能である。低圧法は、通常、１０００ｐｓｉ未満の圧力で行われ、上記の
ように、高圧法は、通常、１５,０００ｐｓｉ超の圧力で行われる。一般に、このエチレ
ンホモポリマーは高圧法により製造され、このコポリマーは低圧法により製造される。
【００４９】
これらのポリマーの製造に使用可能である典型的な触媒系は、米国特許第４，３０２，
５６５号に述べられている触媒系により例示可能であるマグネシウム／チタンベースの触
媒系；米国特許第４，５０８，８４２号および第５，３３２，７９３号；第５，３４２，
９０７号；ならびに第５，４１０，００３号に述べられているものなどのバナジウムベー
スの触媒系；米国特許第４，１０１，４４５号に述べられているものなどのクロムベース
の触媒系；米国特許第４，９３７，２９９号および第５，３１７，０３６号に述べられて
いるものなどのメタロセン触媒系；または他の遷移金属触媒系である。これらの触媒系の
多くは、しばしばチーグラー・ナッタあるいはフィリップス触媒系と呼ばれる。シリカ−
アルミナ担体上のクロムあるいはモリブデンの酸化物を使用する触媒系も有用である。こ
のポリマーの典型的な製造方法も前述の特許に述べられている。典型的な系内ポリマーブ
レンドとこれを提供するための方法および触媒系が米国特許第５，３７１，１４５号およ
び第５，４０５，９０１号に述べられている。従来の高圧法がIntroduction to Polymer
Chemistry, Stille, Wiley and Sons, New York, 1962, pages 149-151に述べられている
。高圧法用の典型的な触媒は有機過酸化物である。この方法は、管状反応器または撹拌さ
れたオートクレーブ中で実施可能である。
【００５０】
ポリエチレンの例は、エチレンのホモポリマー（ＨＰ−ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエ
チレン（ＬＬＤＰＥ）、および極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）である。中密度およ
び高密度ポリエチレンも使用可能である。エチレンのホモポリマーは、一般に、従来の高
圧法により製造される。これは、好ましくは１立方センチメートル当たり０．９１０〜０
．９３０グラムの範囲の密度を有する。このホモポリマーは、また、１０分当たり１〜５
グラムの範囲のメルトインデックスを有することができ、好ましくは１０分当たり０．７
５〜３グラムの範囲のメルトインデックスを有する。このＬＬＤＰＥは１立方センチメー
トル当たり０．９１６〜０．９２５グラムの範囲の密度を有し得る。このメルトインデッ
クスは、１０分当たり１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当たり
３〜８グラムの範囲にある。直鎖でもあるＶＬＤＰＥの密度は、１立方センチメートル当
たり０．８６０〜０．９１５グラムの範囲にあり得る。このＶＬＤＰＥのメルトインデッ
クスは、１０分当たり０．１〜２０グラムの範囲にあることができ、好ましくは１０分当
たり０．３〜５グラムの範囲にある。エチレン以外のコモノマーに帰属されるＬＬＤＰＥ
とＶＬＤＰＥの部分は、このコポリマーの重量基準で１〜４９重量パーセントの範囲にあ
ることができ、好ましくは１５〜４０重量パーセントの範囲にある。第３のコモノマー、
例えば別のα−オレフィンまたはジエン、例えばエチリデンノルボルネン、ブタジエン、
１，４−ヘキサジエン、もしくはジシクロペンタジエンが包含可能である。この第３のコ
モノマーは、このコポリマーの重量基準で１〜１５重量パーセントの量で存在することが
でき、好ましくは１〜１０重量パーセントの量で存在する。このコポリマーはエチレンを
含んで２つあるいは３つのコモノマーを含有することが好ましい。
【００５１】
上述のポリエチレンに加えて、この絶縁物で使用され得る別の樹脂は、エチレン／プロ
ピレンコポリマー（ＥＰＭ）とエチレン／プロピレン／ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）
の両方を含むＥＰＲ（エチレン／プロピレンゴム）である。これらのゴムは、１立方セン
チメートル当たり１．２５〜１．４５グラムの範囲の密度と、１０〜４０の範囲の１２５
℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋４）を有する。プロピレンは１０〜５０重量パーセン
トの量でコポリマーまたはターポリマー中に存在し、ジエンは０〜１２重量パーセントの
量で存在する。このターポリマーで使用されるジエンの例は、ヘキサジエン、ジシクロペ
ンタジエン、およびエチリデンノルボルネンである。ポリエチレンとＥＰＲの混合物が考
えられる。
【００５２】
本発明は、また、この絶縁シールドの製造、このための組成物、およびケーブル押し出
し加工性も改善する。ＮＢＲは粘着性のゴムである。製造操作における材料輸送ライン中
で搬送することは困難である。ＮＢＲは高粘度を有し、配合物粘度はＮＢＲの添加により
大幅に増大する。対照的に、高度に短鎖化された分岐ポリマーは、絶縁シールドとこのた
めの組成物を大量生産するための輸送が容易である。高度の短鎖のポリマーによる絶縁シ
ールド組成物は、ＮＢＲの粘度と比較してこの粘度が低いことにより、ＮＢＲを含む配合
物と比較して加工性を劇的に改善する。このことは、高速のケーブル押し出しおよび製造
の容易さにつながる。
【００５３】
好ましくは、この半導性絶縁シールド組成物はこの成分の反応性混練により製造される
。
【実施例】
【００５４】
次の実施例は、本発明を実施するための方法を例示し、例示的なものであるが、添付の
特許請求の範囲に規定される本発明の範囲を限定するものでないと理解されるべきである
。
【００５５】
試料作製
種々のタイプの融解ミキサー、例えばブラベンダー（商標）ミキサー、バンバリーミキ
サー（商標）、ロールミル、Ｂｕｓｓ（商標）コニーダー、二軸スクリュー混練押し出し
機、および一軸あるいは二軸の押し出し機で加硫型半導性シールド組成物を製造すること
ができる。
【００５６】
ブラベンダーベンチミキサーでこの加硫型半導性組成物を４０ｒｐｍで１５０℃の処方
温度で１５分間製造し、プラーク接着性試験に使用した。
【００５７】
Ｂｕｓｓ（商標）コニーダーでこの加硫型半導性組成物をケーブル押し出し用に製造し
た。１５ｋＶケーブルを＃１／０−１９Ｗより線のアルミニウム導体ワイヤ上に三層で押
し出した。このケーブルの標的寸法は、導体シールド／絶縁物／絶縁シールドに対して０
．０１５インチ／０．１７５インチ／０．０４０インチ（０．４ｍｍ／４．４ｍｍ／ｌ．
０ｍｍ）であった。
【００５８】
導体を８５０°Ｆ（４５４℃）で予熱した。導体シールドと共に押し出す前に、導体温
度は約９２〜９４°Ｆ（３３℃〜３４℃）であり、続いて、絶縁物と絶縁シールドを押し
出した。
【００５９】
導体シールドの表面をケーブル押し出し時に目視検査した。ケーブルが押し出し機から
出たら直ちに、このケーブルを熱窒素条件下で１４５ｐｓｉの圧力により架橋した。連続
加硫（ＣＶ）管のライン長は約１２０フィート（３６．６メートル）であった。ＣＶ管中
のケーブル滞留時間は約４分であった。全ライン速度は３０フィート／分（９メートル／
分）であった。
【００６０】
ＨＦＤＥ−４２０１絶縁物は１３３パーセントおよび１０２パーセントの熱クリープパ
ーセントを生じた。熱クリープ用のＡＥＩＣ ＣＳ８−８７規格は、架橋ポリエチレン絶
縁物に対しては１７５パーセント未満である。
【００６１】
プラーク接着性の試験方法
絶縁シールド配合物ペレットと絶縁層配合物ペレットから単一のプラークを圧縮成形に
より作製する。
【００６２】
圧縮成形の前に、このペレットを２本のロールミル上で溶融させる。架橋を所望するな
らば、有機過酸化物を添加する。シールドペレットの圧縮成形の温度は１００℃である。
ほぼ６５グラムのシールド配合物を使用して、３０ミルのプラークを作製する。
【００６３】
絶縁ペレットの圧縮成形の温度は１３０℃である。ほぼ１３５グラムの絶縁配合物を使
用して、１２５ミルのプラークを作製する。秤量した材料を２つのマイラー（商標）プラ
スチックシートの間にサンドウイッチし、アルミニウム箔のシートによりプレスプラテン
から隔離する。
【００６４】
圧縮成形には次の典型的な圧力と時間サイクルを使用した：ａ）２０００ｐｓｉ（１平
方インチ当たりのポンド）で５分間；ｂ）５０，０００ｐｓｉで３分間；次にｃ）５０，
０００ポンドの圧力で１０分間クエンチ冷却。
【００６５】
次に、２つの単一のプラーク（１つのシールドプラークと１つの絶縁プラーク）を圧力
下でキュアすることにより、接着プラークサンドウイッチを作製する。マイラー（商標）
シートを単一のプラークから取り除き、いかなる余分もトリミングする。この１２５ミル
のトリミングした絶縁プラークを７５ミルの型に入れる。この絶縁プラークの頂部縁の少
なくとも２インチ（５ｃｍ）をマイラー（商標）シートの細片により被覆して、「プルタ
ブ」の形成領域中でのシールドプラークへの接着を防止する。次に、この３０ミルのシー
ルドプラークを絶縁プラークの上部に置く。このサンドウイッチをマイラー（商標）シー
トによりプレスプラテンから隔離し、プレスに入れる。次に、このプレスを閉じ、１００
０ｐｓｉの圧力を１３０℃で４分間維持する。次に、スチームを１９０℃（約１８０ｐｓ
ｉｇ）でプレスの中に導入する。次に、２５分間（１３０℃から１９０℃まで加熱する時
間を含め）で２０，０００ｐｓｉのキュアサイクルを行い、次に１５分間で２０，０００
ｐｓｉのクエンチ冷却サイクルを行う。
【００６６】
このサンドウイッチをプレスから取り除き、マイラー（商標）シートを取り除き、余分
な部分をトリミングし、このサンドウイッチを５つの試料（各々１．５インチ（３．８ｃ
ｍ）幅×約６インチ（１５．２ｃｍ）長）に切断する。更なる試験の前にこれらの試料を
環境制御室に２３℃および５０パーセント相対湿度で一夜入れる。
【００６７】
１／２インチ（１．３ｃｍ）の細片を各試料の中心でマークする。かみそりを使用して
、このブラック材料が絶縁プラークまで通して切断されるようにそれぞれの線に沿って切
断する。回転ホイールとインストロン（商標）または類似の引っ張り試験機を用いて、剥
離試験を行う。各試料をこのホイールに載せ、このホイールが回転して、引っ張り力の方
向に対してこのプラークの表面の垂直な配置を維持しながら、引っ張り試験機がサンドウ
イッチプラークから中心細片を引っ張るように、引っ張り試験機のジョーに中心細片を載
せる。この引っ張り試験機のジョーは、この試験時１分当たり２０インチ（５０．８ｃｍ
）の直線速度で移動するものとし、約１／２インチ（１．３ｃｍ）の非剥離材料が残る場
合には、これを停止しなければならない。剥離された最初と最後の１インチ（２．５４ｃ
ｍ）を無視して、この試験の最大荷重と最小荷重を示さなければならない。プラーク剥離
力は１／２インチ当たりのポンドで示した最大荷重に等しい。
【００６８】
ケーブル剥離張力の試験方法
このケーブルから、ケーブル軸に平行な細片として絶縁シールドを取り除くように設計
された折り目付け用のツールにより２つの平行な切れ目を０．５インチ（１．３ｃｍ）間
隔で絶縁物に向かって入れた。折り目付け用のツールを絶縁シールドの規定された最小点
厚さの１ミル未満を超えない深さに付けた。必要とされる試験温度を得るために、コンパ
ートメント中必要とされる温度でこの試料をコンディショニングした。１／２インチ当た
りのポンドで示される剥離張力をインストロン（商標）によりプラーク接着性試験と同一
の方法で測定した。
【００６９】
実施例１〜２、４〜６と比較例３および７
表１および２に実施例１,２,４〜６と比較例３および７に対する原材料の濃度を重量パ
ーセントで掲げる。
【００７０】
エチレン／ビニルアセテートコポリマーは、３０グラム／１０分のメルトインデックス
、１立方センチメートル当たり０．９５グラムの密度を有し、３３重量パーセントのビニ
ルアセテートを含有し、Ｄｕ Ｐｏｎｔ社から市販されている。ブテンコポリマーは、４
５グラム／１０分のメルトインデックス、１立方センチメートル当たり０．８９グラムの
密度を有し、Ｂａｓｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【００７１】
プロピレンコポリマーは２５グラム／１０分の溶融流量、１立方センチメートル当たり
０．８７グラムの密度を有し、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから
市販されている。ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は、１立方センチメートル当たり０
．９８グラムの密度を有し、そしてＺｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販されている
。
【００７２】
ポリ（ｌ−ブテン）コポリマーは９４重量パーセントの１−ブテンと６重量パーセント
のエチレンコモノマーを含有するものであった。ポリプロピレンコポリマーは９２重量パ
ーセントのプロピレンと８重量パーセントのエチレンコモノマーを含有するものであった
。
【００７３】
この絶縁基材は、ＨＦＤＥ−４２０１架橋型ポリエチレン絶縁物とＨＦＤＢ−４２０２
耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物を含む。両方の絶縁物は１立方センチメートル当
たり０．９２グラムの密度を有し、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
から市販されている。
【００７４】
実施例１および２と比較例３
実施例１および２と比較例３はケーブルに関する本発明を例示する。
【００７５】
ケーブル中でＥＶＡ／ブテンコポリマー入りの新しい絶縁シールドをＨＦＤＥ−４２０
１絶縁物から取り除くのに必要な剥離力を２３℃、−１０℃、および−２５℃で測定した
。ケーブル中でＥＶＡ／ポリブテンコポリマー入りの新しい絶縁シールドをＨＦＤＢ−４
２０２絶縁物から取り除くのに必要な剥離力を２３℃で測定した。
【００７６】
評価された材料を熱サイクル老化条件に１００℃で２週間（８時間加熱／１６時間冷却
）暴露した。
【００７７】
ケーブルからのすべての剥離型シールドはＡＥＩＣ剥離力の要求に合致するものであっ
た。しかしながら、ＥＶＡ／ブテンコポリマー入りの絶縁シールドは、１００℃で２週間
での熱サイクル加熱（８時間加熱／１６時間冷却）後、初期の剥離力から小さい剥離力低
下を示し、安定な剥離性能を示した。
【００７８】
実施例１および２に観察されるように、１００℃で２週間老化した後、７４〜８７パー
セントの間の元の剥離力が保持され、比較例３（１０パーセントのＮＢＲを含有）では剥
離力の５０パーセントしか保持されなかった。
【００７９】
絶縁シールド配合物はケーブル押し出し時に改善された加工性をもたらした。エチレン
／１−ブテンとＥＶＡのコポリマーによるケーブル押し出し時にヘッド圧力と融解温度の
低下が認められた。
【００８０】
ポリブテンコポリマーを含有する実施例の押し出し時のヘッド圧力は、同一の実験パラ
メーター下で比較例と比較して２０〜３０パーセントのヘッド圧力の低下を生じた。
比較例３（ＮＢＲを含有）は、高い溶融粘度を示し、高い配合物粘度を生じた。
【００８１】
【表１】
【００８２】
実施例４〜６と比較例７
実施例４〜６と比較例７は実験室プラークについての本発明を更に例示する。
【００８３】
【表２】
【００８４】
実施例８〜１３と比較例１４および１５
この組の例示された組成物においては、混練温度は、混練機中の滞留時間にこの過酸化
物を熱分解させるのに充分に高い。この酸化防止剤は、バッチサイクルにおいては後期に
、あるいは連続混練機中では下流で添加される。更なる過酸化物をペレット化されたコン
パウンドに加えた。
【００８５】
２つのプロピレンコポリマーを例示した配合物、実施例８〜１３で評価した。プロピレ
ンコポリマー１は、１０分当たり２グラムの溶融流量を有する９パーセントのエチレン／
プロピレンランダムコポリマーであった。プロピレンコポリマー２は、１０分当たり２５
グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエチレン／プロピレンランダムコポリマーで
あった。両方のプロピレンコポリマーとも約８０℃のピーク融点を有するものであった。
【００８６】
使用される絶縁基材は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販
されているＨＦＤＢ−４２０２耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物であった。３つの
有機過酸化物を使用した。有機過酸化物１は、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ社から市販されてい
る２,５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキサンのＴｒｉｇａｎ
ｏｘ １０１（商標）であった。有機過酸化物２は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌｓ社から市販されているビス（ｔ−ブチルペルオキシル）ジイソプロピルベ
ンゼンとｔ−ブチルクミルペルオキシドの８０：２０ブレンドであった。有機過酸化物３
は、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ社から市販されている２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ
−ブチルペルオキシル）ヘキシンのＬｕｐｅｒｓｏｌ １３０（商標）であった。
【００８７】
例示した配合物をＨＦＤＢ−４２０２絶縁物にかぶせて共押し出しし、引き続いて乾燥
窒素連続加硫法でキュアした。１２インチ（３０．５ｃｍ）長のケーブルコアからの絶縁
シールド材料を軸方向に折り目を付けて、細片を１／２インチ幅で規定した。
【００８８】
９０度剥離試験をインストロン（商標）引っ張り試験機により行う。試験時には引っ張
り試験機のジョーを１分当たり２０インチ（５０．８ｃｍ）の直線速度で移動させた。最
大引っ張り力を求め、ケーブル剥離張力として示した。
【００８９】
絶縁シールド材料もこの絶縁物から取り除いて、「熱クリープ」試験（ＡＥＩＣおよび
ＩＣＥＡ／ＮＥＭＡ規格に記載）用の引っ張り試料を得た。１５０℃の循環空気オーブン
中で１５分間、０．２ＭＰａの引っ張り応力をこの引っ張り試料に印加した。荷重を印加
する前に、この試料を１インチ（２．５４ｃｍ）離れた線により標識付けし、試験後のこ
の標識の間隔のパーセント変化を熱クリープ伸びとして示した。回復不能な変形を高温セ
ットとして示した。
【００９０】
例示した材料を１１０℃で４時間老化した後、１／２インチ当たりのポンドで示される
緩和されたケーブル剥離張力を測定した。この測定値は長期の緩和測定値、すなわち１０
０℃で２週間暴露後に求めた測定値と相関する。
【００９１】
【表３】
【００９２】
例示した本発明の配合物はすべて、比較例１４と比較してケーブル剥離張力のレベルの
低下を示した。接着性は、比較例１５により表されるように、非キュアでゴム含有の絶縁
物シールド配合物の使用により達成可能のものよりも低かった。
【００９３】
本発明の実施例に対する変形の量および回復不能な変形の量は、剥離型絶縁シールド用
途の業界規格に合致するのに充分のものである。
【００９４】
反応性混練−実施例１６〜１９
実施例１６〜１９は、反応性混練法と物理的ブレンド法により製造される本発明による
組成物を比較する。Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されて
いるＨＦＤＢ−４２０２耐水トリー性架橋型ポリエチレン絶縁物を絶縁基材として、すべ
ての試料を評価した。
【００９５】
「プラーク接着性の試験方法」と題する項目に示されている記述に従って、プラークを
作製し、プラーク接着力値を測定した。
【００９６】
例示した配合の実施例１６〜１９において２つのプロピレンコポリマーを評価した。プ
ロピレンコポリマー３は、１０分当たり２グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエ
チレン／プロピレンランダムコポリマーであり、実施例１６および１７で使用した。プロ
ピレンコポリマー４は、１０分当たり２５グラムの溶融流量を有する１２パーセントのエ
チレン／プロピレンランダムコポリマーであり、実施例１８および１９で使用した。両方
のプロピレンコポリマーとも約８０℃のピーク融点を有していた。各配合物は、２：１の
比のＥＶＡ／プロピレンコポリマーと３６．５重量パーセントの電導性カーボンブラック
を含有していた。
【００９７】
反応性混練物は、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ社から市販されている０．２重量パーセントの
２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキサンのＴｒｉｇａｎｏ
ｘ １０１（商標）を含有していた。このＴｒｉｇａｎｏｘ １０１（商標）を混練工程
時に反応させた。
【００９８】
各配合物（反応性混練された配合物と物理的にブレンドされた配合物）に対して、０．
４０重量パーセント量の有機過酸化物（すなわち、有機過酸化物２または有機過酸化物３
）を配合された組成物に加えた。すなわち、反応性混練された配合物に対しては、混練段
階時にこのＴｒｉｇａｎｏｘ １０１を最初に反応させ、次に更なる有機過酸化物をこの
混練された配合物の中に浸した。
【００９９】
有機過酸化物２は、ＧＥＯ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から市販され
ているビス（ｔ−ブチルペルオキシル）ジイソプロピルベンゼンとｔ−ブチルクミルペル
オキシドの８０：２０ブレンドであった。有機過酸化物３は、Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ社
から市販されている２，５−ジメチル−２，５−ジ−（ｔ−ブチルペルオキシル）ヘキシ
ンのＬｕｐｅｒｓｏｌ １３０（商標）であった。
【０１００】
【表４】
【０１０１】
当業者ならば、前出の本発明の詳細な説明を考慮すれば本発明の実施において多数の改
変および変形が思いうかぶと予期される。結果として、このような改変および変形は、添
付の特許請求の範囲の範囲内に包含されるように意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリーラジカル重合反応による架橋に有効である絶縁シールド組成物であって、
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）電導性カーボンブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する組成物。
【請求項２】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが、式
−（ＣＨ2−ＣＨＲ）x−（ＣＨ2−ＣＨ2−）y
（式中、Ｒは１〜１２個の炭素原子を含有する短鎖分岐アルキル基であり、ｘとｙはモル
パーセントであって、ｘ＝５０〜１００、ｙ＝０〜５０、およびｘ＋ｙ＝１００である）
を有する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項３】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが１０００個炭素当たり２５０
〜５００の短鎖分岐により置換された骨格を有する請求項２に記載の絶縁シールド組成物
。
【請求項４】
この高度の短鎖のポリマーが示差走査熱分析により測定して２０℃〜１２０℃の融点を
有する請求項１あるいは２に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項５】
この絶縁シールド組成物が
（ａ）１〜７５重量パーセントの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）４０〜７５重量パーセントの不飽和エステルインターポリマー；および
（ｃ）２５〜４５重量パーセントのカーボンブラック
を含んでなる請求項１、２あるいは４に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項６】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーが１〜４０重量パーセントの量で存在する請求項
５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項７】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーが１〜２０重量パーセントの量で存在する請求項
５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項８】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーがポリ（α−オレフィン）コポリマーである請求
項５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項９】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーがプロピレン／エチレンコポリマーである請求項
８に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１０】
この不飽和エステルインターポリマーがエチレンとビニルエステルのポリマーである請
求項１、２、５あるいは８に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１１】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが２０重量パーセント以下の量
で存在する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１２】
この絶縁シールド組成物が１重量パーセント以下のアクリロニトリル／ブタジエンゴム
を含んでなる請求項１１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１３】
この電導性カーボンブラックがこの高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステル
インターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パー
セントの量で存在する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１４】
導体、絶縁層、および絶縁シールド組成物から製造される絶縁シールドを含んでなる電
力ケーブルであって、
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー、およ
び電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パーセントの電導性カーボン
ブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する電力ケーブル
。
【請求項１５】
絶縁シールド組成物をフリーラジカル架橋することを含んでなる絶縁シールドを製造す
るための方法であって、この組成物が
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー、およ
び電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パーセントの電導性カーボン
ブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する方法。
【請求項１６】
この絶縁シールド組成物が反応的に混練される請求項１５に記載の絶縁シールドを製造
する方法。
【請求項１】
フリーラジカル重合反応による架橋に有効である絶縁シールド組成物であって、
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）電導性カーボンブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する組成物。
【請求項２】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが、式
−（ＣＨ2−ＣＨＲ）x−（ＣＨ2−ＣＨ2−）y
（式中、Ｒは１〜１２個の炭素原子を含有する短鎖分岐アルキル基であり、ｘとｙはモル
パーセントであって、ｘ＝５０〜１００、ｙ＝０〜５０、およびｘ＋ｙ＝１００である）
を有する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項３】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが１０００個炭素当たり２５０
〜５００の短鎖分岐により置換された骨格を有する請求項２に記載の絶縁シールド組成物
。
【請求項４】
この高度の短鎖のポリマーが示差走査熱分析により測定して２０℃〜１２０℃の融点を
有する請求項１あるいは２に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項５】
この絶縁シールド組成物が
（ａ）１〜７５重量パーセントの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）４０〜７５重量パーセントの不飽和エステルインターポリマー；および
（ｃ）２５〜４５重量パーセントのカーボンブラック
を含んでなる請求項１、２あるいは４に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項６】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーが１〜４０重量パーセントの量で存在する請求項
５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項７】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーが１〜２０重量パーセントの量で存在する請求項
５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項８】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーがポリ（α−オレフィン）コポリマーである請求
項５に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項９】
この高度に短鎖化された分岐ポリマーがプロピレン／エチレンコポリマーである請求項
８に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１０】
この不飽和エステルインターポリマーがエチレンとビニルエステルのポリマーである請
求項１、２、５あるいは８に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１１】
この少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマーが２０重量パーセント以下の量
で存在する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１２】
この絶縁シールド組成物が１重量パーセント以下のアクリロニトリル／ブタジエンゴム
を含んでなる請求項１１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１３】
この電導性カーボンブラックがこの高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステル
インターポリマー、および電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パー
セントの量で存在する請求項１に記載の絶縁シールド組成物。
【請求項１４】
導体、絶縁層、および絶縁シールド組成物から製造される絶縁シールドを含んでなる電
力ケーブルであって、
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー、およ
び電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パーセントの電導性カーボン
ブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する電力ケーブル
。
【請求項１５】
絶縁シールド組成物をフリーラジカル架橋することを含んでなる絶縁シールドを製造す
るための方法であって、この組成物が
（ａ）少なくとも１つの高度に短鎖化された分岐ポリマー；
（ｂ）エチレンと少なくとも１つの不飽和エステルのポリマーであり、この不飽和エス
テルがビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、およびこれらの混
合物からなる群から選択され、エステルモノマーがこの不飽和エステルインターポリマー
の重量基準で１５〜５０重量パーセントの量で存在する少なくとも１つの不飽和エステル
インターポリマー；および
（ｃ）この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー、およ
び電導性カーボンブラックの重量基準で少なくとも２５重量パーセントの電導性カーボン
ブラック
を含んでなり、この高度に短鎖化された分岐ポリマー、不飽和エステルインターポリマー
、および電導性カーボンブラックが、この絶縁シールド組成物から作製される絶縁シール
ドに、キュアした場合１００℃で２週間貯蔵した後、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ
）当たり３ポンド（１．４ｋｇ）超の剥離力と、２３℃で１／２インチ（１．３ｃｍ）当
たり２４ポンド（１０．９ｋｇ）以下の初期剥離力を付与する量で存在する方法。
【請求項１６】
この絶縁シールド組成物が反応的に混練される請求項１５に記載の絶縁シールドを製造
する方法。
【公表番号】特表２００７−５０６８４７（Ｐ２００７−５０６８４７Ａ）
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２８１９６（Ｐ２００６−５２８１９６）
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３１３４０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３１７６１
【国際公開日】平成１７年４月７日（２００５．４．７）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３１３４０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３１７６１
【国際公開日】平成１７年４月７日（２００５．４．７）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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