高電圧電子機器用ケーブル
【課題】細径で、かつ優れた耐電圧特性を有する高電圧電子機器用ケーブルを提供する。
【解決手段】線心部１１外周に、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５、外部半導電層１６、遮蔽層１７、およびシース１８を順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、高圧絶縁体１５が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されている。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【解決手段】線心部１１外周に、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５、外部半導電層１６、遮蔽層１７、およびシース１８を順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、高圧絶縁体１５が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されている。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用ＣＴ（computerized tomography）装置やレントゲン装置などの高電圧電子機器に用いられるケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用ＣＴ装置やレントゲン装置などの高電圧電子機器用として高電圧直流電圧が課電されるケーブルにおいては、（ｉ）外径が細く軽量であること、（ii）可撓性が良好で移動・屈曲に耐えられること、（iii）静電容量が小さく、高電圧の繰り返し課電に追従できること、（iv）Ｘ線管球部の発熱に耐え得る耐熱性を有することなどが要求される。
【０００３】
従来、かかる高電圧電子機器用ケーブル（例えば、レントゲンケーブル）としては、低圧線心の２条と裸導体の１〜２条とを撚り合わせ、この上に内部半導電層を設け、さらにこの上に、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層およびシースを順に設けてなるものが知られている。高圧絶縁体には、軽量で柔軟性があり、かつ電気特性が比較的良好なＥＰゴム（エチレンプロピレンゴム）をベースとした組成物が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、最近では、低誘電率（２.３程度）のＥＰゴム組成物が実用化され、これを高圧絶縁体の材料として用いて、より細径で静電容量の小さい高電圧電子機器用ケーブルが開発されてきている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来のＥＰゴム組成物は体積抵抗率の温度依存性が大きく、温度が上昇すると体積抵抗率が大きく低下するため、耐電圧特性が十分ではないという問題があった。すなわち、上記ケーブルにおいては、通電により導体温度が上昇すると、その近傍の高圧絶縁体の温度が上昇するが、高圧絶縁体には電気抵抗率の温度依存性の大きいＥＰゴム組成物が使用されているため、導体近傍の高圧絶縁体の体積抵抗率が低下する。その結果、外部半導電層と高圧絶縁体との界面付近に電界が集中し、絶縁破壊が生じやすくなる。この現象は交流電力ケーブルでも生ずるが、高電圧電子機器用ケーブルのような直流電力ケーブルの場合に特に大きな問題となる。そして、低誘電率のＥＰゴム組成物に使用により細径化を図ったケーブルでは、高圧絶縁体の厚さが薄いため、さらに大きな問題となる。このため、体積抵抗率の温度依存性の小さい絶縁材料が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、体積抵抗率の温度依存性が小さい絶縁材料を使用することにより、細径であっても優れた耐電圧特性を有する高電圧電子機器用ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様である高電圧電子機器用ケーブルは、線心部外周に、内部半導電層、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層、およびシースを順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、前記高圧絶縁体が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、Ｒ２３℃が１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であるものである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、前記高圧絶縁体が、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５質量部以上１０質量部以下含有する絶縁性組成物で構成されているものである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第３の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカの平均一次粒径が、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるものである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第３の態様または第４の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカの４％水分散液のｐＨが、４以上４．５以下であるものである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第３の態様乃至第５の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカは、フュームドシリカであるものである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第３の態様乃至第６の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムを含むものである。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第３の態様乃至第７の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、オレフィン系ポリマーが架橋されているものである。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第８の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルであるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、細径であっても優れた耐電圧特性を有する高電圧電子機器用ケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の高電圧電子機器用ケーブルの一実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の高電圧電子機器用ケーブルの他の実施形態を示す横断面図である。
【図３】本発明の高電圧電子機器用ケーブルのさらに他の実施形態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る高電圧電子機器用ケーブルを示す横断面図である。
【００２１】
図１において、１１は、線心部を示しており、この線心部１１は、低圧線心１２の２条と、低圧線心１２の外径と同径かもしくはそれより小径の高圧線心１３の２条とを撚り合わせて構成されている。低圧線心１２は、例えば直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体１２ａと、この導体１２ａ上に設けられた、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂からなる、例えば厚さが０．２５ｍｍの絶縁体１２ｂとから構成される。また、高圧線心１３は、例えば直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体１３ａから構成される。裸導体１３ａ上には、場合により、半導電性の被覆が設けられていてもよい。
【００２２】
この線心部１１の外周には、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５および外部半導電層１６が順に設けられている。内部半導電層１４および外部半導電層１６は、例えばナイロン基材、ポリエステル基材などからなる半導電性テープの巻き付け、および／または、半導電性エチレンプロピレンゴムなどの半導電性ゴム・プラスチックの押出被覆により形成されている。
【００２３】
また、高圧絶縁体１５は、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、窒素ガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５〜１０質量部含有する絶縁性組成物で構成されている。
【００２４】
オレフィン系ポリマーとしては、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレンゴム、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（LＬＤＰＥ）などのポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイソブチレンなどが例示される。また、メタロセン触媒によりエチレンにプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテンなどのα−オレフィンや環状オレフィンなどを共重合させたものなども使用することができる。これらは単独または混合して使用される。オレフィン系ポリマーとしては、なかでもエチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレンゴムが好ましく、その他のオレフィン系ポリマーはエチレンプロピレンゴムとの併用成分としての使用が好ましい。オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムであることがより好ましく、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）であることがより一層好ましい。エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）の具体例としては、三井ＥＰＴ（三井化学社製 商品名）、エスプレンＥＰＤＭ（住友化学社製 商品名）などが挙げられる。
【００２５】
また、乾式シリカは、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の範囲のものであれば、特に制限なく使用される。このような乾式シリカを配合することにより、温度依存性の小さい絶縁特性（特に、体積抵抗率）を有する絶縁性組成物が得られる。乾式シリカの比表面積（ＢＥＴ法）は、１８０ｍ２／ｇ以上２２０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１９０ｍ２／ｇ以上２１０ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、２００ｍ２／ｇであるとより一層好ましい。
【００２６】
また、乾式シリカの平均一次粒径は７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることがより好ましい。すなわち、乾式シリカの平均一次粒径が上記範囲外では、分散し難い状態となり所望の体積抵抗率が得られない。この乾式シリカの平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡による測定によって求められる。
【００２７】
さらに、乾式シリカの４％水分散液のｐＨが４以上４．５以下であることが好ましい。すなわち、上記範囲外では絶縁体の架橋阻害が発生し、耐熱性や機械的特性を十分に向上させることができないおそれがあるだけでなく、所望の絶縁体を得ることができないために所望の体積抵抗率を得ることができないおそれがある。
【００２８】
上述したように、この乾式シリカの配合量は、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、０．５質量部以上１０質量部以下であり、好ましくは１質量部以上５質量部以下である。配合量が上記範囲未満であるか、または上記範囲を超えると、組成物の体積抵抗率の温度依存性が大きくなって、ケーブルの耐電圧特性を改善することができないおそれがある。
【００２９】
本発明において使用される乾式シリカの好ましい具体例としては、例えば日本アエロジル社から市販されている、比表面積（ＢＥＴ法）２００ｍ２／ｇ、平均一次粒径１２ｎｍ、４％水分散液のｐＨが４．２のフュームドシリカのアエロジル２００（商品名）などが挙げられる。
【００３０】
高圧絶縁体１５は、上記オレフィン系ポリマーに乾式シリカを混合して絶縁性組成物を調製し、得られた絶縁性組成物を内部半導電層１４上に押出被覆するか、あるいはテープ状に成形したものを巻き付けることにより形成される。オレフィン系ポリマーと乾式シリカとの混合方法は、特に限定されるものではなく、例えばバンバリーミキサー、タンブラー、加圧ニーダ、混練押出機、ミキシングローラなどの通常の混練機を用いて均一に混練する方法を用いることができる。
【００３１】
なお、絶縁性組成物は、被覆後もしくは成形後にポリマー成分を架橋させることが、耐熱性や機械的特性を向上させる観点から好ましい。架橋方法は、予め絶縁性組成物に架橋剤を添加しておき、成形後に架橋させる化学架橋法や、電子線照射による電子線架橋法などを用いることができる。化学架橋法を行う場合に用いる架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
【００３２】
架橋の度合いは、ゲル分率で５０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましい。ゲル分率が上記範囲未満であると、耐熱性や機械的特性を十分に向上させることができない。このゲル分率は、ＪＩＳ Ｃ ３００５に規定の架橋度試験方法に基づき測定される。
【００３３】
また、絶縁性組成物には、上記成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、乾式シリカ以外の無機充填剤、加工助剤、架橋助剤、難燃剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、軟化剤、可塑剤、滑剤、その他の添加剤を配合することができる。
【００３４】
絶縁性組成物は、次式（１）で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下であり、好ましくは０．５以下である。温度依存性パラメータＤＲが上記範囲を超えると、ケーブルの耐電圧特性を十分に改善することができない。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃ …（１）
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。これらの体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ６２７１に規定する二重リング電極法により測定される。）
ここで、２３℃における体積抵抗率Ｒ２３℃は、１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。２３℃における体積抵抗率Ｒ２３℃が、１．０×１０１４Ω・ｃｍ未満では所望の絶縁機能を得ることは困難であり、特に外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルを得るためには、上記範囲の体積抵抗率を有することが必要となる。
【００３５】
また、絶縁性組成物は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３により測定されるタイプＡデュロメータ硬さが、９０以下であることが好ましい。より好ましくは８０以下であり、６５以下であるとより一層好ましい。タイプＡデュロメータ硬さが９０を超えると、ケーブルの可撓性および取り扱い性が低下する。
【００３６】
また、絶縁性組成物は、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定される誘電率が、２．８以下であることが好ましい。より好ましくは２．６以下であり、２．４以下であるとより一層好ましい。誘電率が２.８を超えると、ケーブルの細径化が困難になる。
【００３７】
内部半導電層１４の外径は、例えば５．０ｍｍとされ、高圧絶縁体１５および外部半導電層１６は、それぞれ、例えば３．０ｍｍ厚さおよび０．２ｍｍ厚さに被覆される。
【００３８】
そして、外部半導電層１６上には、例えばすずめっき軟銅線の編組からなる厚さ０．３ｍｍの遮蔽層１７が設けられ、さらに、その上に例えば軟質塩化ビニル樹脂の押出被覆により厚さ１．０ｍｍのシース１８が設けられている。
【００３９】
このように構成される高電圧電子機器用ケーブルにおいては、高圧絶縁体１５が、オレフィン系ポリマーに対し、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを特定の割合で含有する絶縁性組成物で構成されているので、細径であっても、良好な耐電圧特性を備えることができる。
【００４０】
これは、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカの使用により、組成物の体積抵抗率の温度依存性が低下した結果、ケーブルの耐電圧が向上したからと考えられる。
【００４１】
図２および図３は、それぞれ本発明の高電圧電子機器用ケーブルの他の実施形態を示す横断面図である。
【００４２】
図２に示す高電圧電子機器用ケーブルは、線心部１１が、低圧線心１２の２条と、、低圧線心１２の外径と同径かもしくはそれより小径の高圧線心１３の１条とを撚り合わせて構成されている以外は、図１に示す高電圧電子機器用ケーブルと同様に構成されている。低圧線心１２は、例えば直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体１２ａと、この導体１２ａ上に設けられた、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂からなる、例えば厚さが０．２５ｍｍの絶縁体１２ｂとから構成される。また、高圧線心１３は、例えば直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体１３ａと、この裸導体１３ａ上に、例えば半導電性エチレンプロピレンゴムテープの巻き付けにより形成された半導電性の被覆１３ｂとから構成される。高圧線心１３は、裸導体１３ａのみで構成されていてもよい。
【００４３】
また、図３に示す高電圧電子機器用ケーブルは、いわゆる単心型ケーブルの例であり、線心部１１が裸導体１３ａのみで構成され、線心部１１（裸導体１３ａ）上に、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５、外部半導電層１６、遮蔽層１７およびシース１８を順に設けた構成となっている。
【００４４】
これらの高電圧電子機器用ケーブルにおいても、前述した実施形態と同様、細径であっても、良好な耐電圧特性を備えることができる。
【００４５】
以上、本発明の高電圧電子機器用ケーブルの実施形態を説明してきたが、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であらゆる変形や変更が可能である。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で用いた乾式シリカの物性値の測定方法は次の通りである。
【００４７】
［比表面積（ＢＥＴ法）］
ＤＩＮ６６１３１に基づく窒素ガス吸着量にて測定した。
［ｐＨ］
試料に蒸留水を加えホモミキサーにて攪拌した分散液のｐＨ値を、ガラス電極ｐＨ計で測定した。
［平均一次粒径］
透過型電子顕微鏡にて測定した。
【００４８】
実施例１
直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体上にポリテトラフルオロエチレンからなる厚さ０．２５ｍｍの絶縁体を被覆した低圧線心２条と、直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体からなる高圧線心２条とを撚り合わせ、その外周にナイロン基材からなる半導電性テープを巻き付けて厚さ約０．５ｍｍの内部半導電層を設けた。
【００４９】
この内部半導電層上に、ＥＰＤＭ（三井化学社製 商品名 三井ＥＰＴ＃１０４５）１００質量部、比表面積（ＢＥＴ法）２００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．２、平均一次粒径１２ｎｍ；乾式シリカ（ａ）と表記）０．５質量部およびジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）２．５重量部をミキシングロールにより均一に混練して調製した絶縁性組成物を押出被覆し、次いで加熱架橋して厚さ２．７ｍｍの高圧絶縁体を形成し、さらに、その上にナイロン基材からなる半導電性テープを巻き付けて厚さ約０．１５ｍｍの外部半導電層を設けた。この外部半導電層上に、すずめっき軟銅線編組からなる厚さ０．３ｍｍの遮蔽層を設け、その外側に軟質塩化ビニル樹脂シースを押出被覆して外径１３．２ｍｍの高電圧電子機器用ケーブル（レントゲンケーブル）を製造した。
【００５０】
実施例２、３、比較例１〜４
高圧絶縁体の形成材料の組成を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にして高電圧電子機器用ケーブルを製造した。なお、乾式シリカ（ａ）以外に用いた乾式シリカは次の通りである。
乾式シリカ（ｂ）：比表面積（ＢＥＴ法）１００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．２、平均一次粒径 １０ｎｍ
乾式シリカ（ｃ）：比表面積（ＢＥＴ法）３００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．０、平均一次粒径 １２ｎｍ
【００５１】
上記各実施例および比較例で得られた高電圧電子機器用ケーブルについて、下記に示す方法で静電容量および耐電圧特性を測定乃至評価した。
【００５２】
［静電容量］
高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定した。
［耐電圧特性］
直流電圧２００ｋＶを１０分間印加し、絶縁破壊しなかった場合を合格（○）、絶縁破壊した場合を不合格（×）と判定した。
【００５３】
これらの結果を、高圧絶縁体の物性（体積抵抗率（２３℃および９０℃）、温度依存性パラメータＤＲ、硬さ、誘電率）とともに表１に示す。なお、高圧絶縁体の物性の測定方法は次の通りである。
【００５４】
［体積抵抗率、温度依存性パラメータＤＲ］
ケーブルの製造とは別に厚さ０．５ｍｍのシート試料を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２７１に規定する二重リング電極法に基づき、直流５００Ｖの電圧を印加し、１分後の電流値を測定して、体積抵抗率を求めた。９０℃の体積抵抗率については、試料全体が均一に９０℃になるように、試料を同温度に５分間以上保持してから測定した。測定は５回行い、その平均値を求めた。また、このようにして求めた２３℃および９０℃における体積抵抗率の対数ｌｏｇ Ｒ２３℃およびｌｏｇ Ｒ９０℃を求め、前述した式（１）により温度依存性パラメータＤＲを算出した。
【００５５】
［硬さ］
ケーブルの製造とは別に厚さ２ｍｍのシート試料を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＡデュロメータにより測定した。
【００５６】
［誘電率］
ケーブルの製造とは別に厚さ０．５ｍｍのシート試料を作製し、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定した。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１から明らかなように、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５〜１０質量部配合した絶縁性組成物で高圧絶縁体を形成した実施例では、ケーブル外径１１．５ｍｍという細径にもかかわらず、良好な耐電圧特性を有しており、かつ、ＮＥＭＡ規格（ＸＲ７）の要求性能を満たす静電容量を有していた（ＮＥＭＡ規格（ＸＲ７）の静電容量は、０．１８７μＦ／ｋｍ以下）。これに対し、上記乾式シリカを過少配合または過剰配合した比較例１〜４では、耐電圧特性が不十分であり、また、比表面積が上記範囲外にあるシリカを用いたケーブルでは、その配合量に拘わらず、耐電圧特性が不十分であった。
【００５９】
このように、本発明においては、高圧絶縁体をオレフィン系ポリマーに窒素ガス吸着法による比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを特定の割合で含有する絶縁性組成物で構成したことにより、細径で、静電容量が小さく、かつ十分な絶縁性能を備える高電圧電子機器用ケーブルを得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１…線心部、１２…高圧線心、１２ａ…裸導体、１２ｂ…半導電性の被覆、１３…低圧線心、１３ａ…裸導体、１３ｂ…絶縁体、１４…内部半導電層、１５…高圧絶縁体、１６…外部半導電層、１７…遮蔽層、１８…シース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用ＣＴ（computerized tomography）装置やレントゲン装置などの高電圧電子機器に用いられるケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用ＣＴ装置やレントゲン装置などの高電圧電子機器用として高電圧直流電圧が課電されるケーブルにおいては、（ｉ）外径が細く軽量であること、（ii）可撓性が良好で移動・屈曲に耐えられること、（iii）静電容量が小さく、高電圧の繰り返し課電に追従できること、（iv）Ｘ線管球部の発熱に耐え得る耐熱性を有することなどが要求される。
【０００３】
従来、かかる高電圧電子機器用ケーブル（例えば、レントゲンケーブル）としては、低圧線心の２条と裸導体の１〜２条とを撚り合わせ、この上に内部半導電層を設け、さらにこの上に、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層およびシースを順に設けてなるものが知られている。高圧絶縁体には、軽量で柔軟性があり、かつ電気特性が比較的良好なＥＰゴム（エチレンプロピレンゴム）をベースとした組成物が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、最近では、低誘電率（２.３程度）のＥＰゴム組成物が実用化され、これを高圧絶縁体の材料として用いて、より細径で静電容量の小さい高電圧電子機器用ケーブルが開発されてきている。
【０００５】
しかしながら、これらの従来のＥＰゴム組成物は体積抵抗率の温度依存性が大きく、温度が上昇すると体積抵抗率が大きく低下するため、耐電圧特性が十分ではないという問題があった。すなわち、上記ケーブルにおいては、通電により導体温度が上昇すると、その近傍の高圧絶縁体の温度が上昇するが、高圧絶縁体には電気抵抗率の温度依存性の大きいＥＰゴム組成物が使用されているため、導体近傍の高圧絶縁体の体積抵抗率が低下する。その結果、外部半導電層と高圧絶縁体との界面付近に電界が集中し、絶縁破壊が生じやすくなる。この現象は交流電力ケーブルでも生ずるが、高電圧電子機器用ケーブルのような直流電力ケーブルの場合に特に大きな問題となる。そして、低誘電率のＥＰゴム組成物に使用により細径化を図ったケーブルでは、高圧絶縁体の厚さが薄いため、さらに大きな問題となる。このため、体積抵抗率の温度依存性の小さい絶縁材料が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、体積抵抗率の温度依存性が小さい絶縁材料を使用することにより、細径であっても優れた耐電圧特性を有する高電圧電子機器用ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様である高電圧電子機器用ケーブルは、線心部外周に、内部半導電層、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層、およびシースを順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、前記高圧絶縁体が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、Ｒ２３℃が１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であるものである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、前記高圧絶縁体が、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５質量部以上１０質量部以下含有する絶縁性組成物で構成されているものである。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第３の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカの平均一次粒径が、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるものである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第３の態様または第４の態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカの４％水分散液のｐＨが、４以上４．５以下であるものである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第３の態様乃至第５の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、乾式シリカは、フュームドシリカであるものである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第３の態様乃至第６の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムを含むものである。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第３の態様乃至第７の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、オレフィン系ポリマーが架橋されているものである。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第１の態様乃至第８の態様のいずれかの態様である高電圧電子機器用ケーブルにおいて、外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルであるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、細径であっても優れた耐電圧特性を有する高電圧電子機器用ケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の高電圧電子機器用ケーブルの一実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の高電圧電子機器用ケーブルの他の実施形態を示す横断面図である。
【図３】本発明の高電圧電子機器用ケーブルのさらに他の実施形態を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、それらの図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明はそれらの図面により何ら限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る高電圧電子機器用ケーブルを示す横断面図である。
【００２１】
図１において、１１は、線心部を示しており、この線心部１１は、低圧線心１２の２条と、低圧線心１２の外径と同径かもしくはそれより小径の高圧線心１３の２条とを撚り合わせて構成されている。低圧線心１２は、例えば直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体１２ａと、この導体１２ａ上に設けられた、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂からなる、例えば厚さが０．２５ｍｍの絶縁体１２ｂとから構成される。また、高圧線心１３は、例えば直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体１３ａから構成される。裸導体１３ａ上には、場合により、半導電性の被覆が設けられていてもよい。
【００２２】
この線心部１１の外周には、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５および外部半導電層１６が順に設けられている。内部半導電層１４および外部半導電層１６は、例えばナイロン基材、ポリエステル基材などからなる半導電性テープの巻き付け、および／または、半導電性エチレンプロピレンゴムなどの半導電性ゴム・プラスチックの押出被覆により形成されている。
【００２３】
また、高圧絶縁体１５は、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、窒素ガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５〜１０質量部含有する絶縁性組成物で構成されている。
【００２４】
オレフィン系ポリマーとしては、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレンゴム、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（LＬＤＰＥ）などのポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン・アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイソブチレンなどが例示される。また、メタロセン触媒によりエチレンにプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテンなどのα−オレフィンや環状オレフィンなどを共重合させたものなども使用することができる。これらは単独または混合して使用される。オレフィン系ポリマーとしては、なかでもエチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレンプロピレンゴムが好ましく、その他のオレフィン系ポリマーはエチレンプロピレンゴムとの併用成分としての使用が好ましい。オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムであることがより好ましく、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）であることがより一層好ましい。エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）の具体例としては、三井ＥＰＴ（三井化学社製 商品名）、エスプレンＥＰＤＭ（住友化学社製 商品名）などが挙げられる。
【００２５】
また、乾式シリカは、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の範囲のものであれば、特に制限なく使用される。このような乾式シリカを配合することにより、温度依存性の小さい絶縁特性（特に、体積抵抗率）を有する絶縁性組成物が得られる。乾式シリカの比表面積（ＢＥＴ法）は、１８０ｍ２／ｇ以上２２０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１９０ｍ２／ｇ以上２１０ｍ２／ｇ以下であることがより好ましく、２００ｍ２／ｇであるとより一層好ましい。
【００２６】
また、乾式シリカの平均一次粒径は７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることがより好ましい。すなわち、乾式シリカの平均一次粒径が上記範囲外では、分散し難い状態となり所望の体積抵抗率が得られない。この乾式シリカの平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡による測定によって求められる。
【００２７】
さらに、乾式シリカの４％水分散液のｐＨが４以上４．５以下であることが好ましい。すなわち、上記範囲外では絶縁体の架橋阻害が発生し、耐熱性や機械的特性を十分に向上させることができないおそれがあるだけでなく、所望の絶縁体を得ることができないために所望の体積抵抗率を得ることができないおそれがある。
【００２８】
上述したように、この乾式シリカの配合量は、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、０．５質量部以上１０質量部以下であり、好ましくは１質量部以上５質量部以下である。配合量が上記範囲未満であるか、または上記範囲を超えると、組成物の体積抵抗率の温度依存性が大きくなって、ケーブルの耐電圧特性を改善することができないおそれがある。
【００２９】
本発明において使用される乾式シリカの好ましい具体例としては、例えば日本アエロジル社から市販されている、比表面積（ＢＥＴ法）２００ｍ２／ｇ、平均一次粒径１２ｎｍ、４％水分散液のｐＨが４．２のフュームドシリカのアエロジル２００（商品名）などが挙げられる。
【００３０】
高圧絶縁体１５は、上記オレフィン系ポリマーに乾式シリカを混合して絶縁性組成物を調製し、得られた絶縁性組成物を内部半導電層１４上に押出被覆するか、あるいはテープ状に成形したものを巻き付けることにより形成される。オレフィン系ポリマーと乾式シリカとの混合方法は、特に限定されるものではなく、例えばバンバリーミキサー、タンブラー、加圧ニーダ、混練押出機、ミキシングローラなどの通常の混練機を用いて均一に混練する方法を用いることができる。
【００３１】
なお、絶縁性組成物は、被覆後もしくは成形後にポリマー成分を架橋させることが、耐熱性や機械的特性を向上させる観点から好ましい。架橋方法は、予め絶縁性組成物に架橋剤を添加しておき、成形後に架橋させる化学架橋法や、電子線照射による電子線架橋法などを用いることができる。化学架橋法を行う場合に用いる架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
【００３２】
架橋の度合いは、ゲル分率で５０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましい。ゲル分率が上記範囲未満であると、耐熱性や機械的特性を十分に向上させることができない。このゲル分率は、ＪＩＳ Ｃ ３００５に規定の架橋度試験方法に基づき測定される。
【００３３】
また、絶縁性組成物には、上記成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、乾式シリカ以外の無機充填剤、加工助剤、架橋助剤、難燃剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、軟化剤、可塑剤、滑剤、その他の添加剤を配合することができる。
【００３４】
絶縁性組成物は、次式（１）で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下であり、好ましくは０．５以下である。温度依存性パラメータＤＲが上記範囲を超えると、ケーブルの耐電圧特性を十分に改善することができない。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃ …（１）
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。これらの体積抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ６２７１に規定する二重リング電極法により測定される。）
ここで、２３℃における体積抵抗率Ｒ２３℃は、１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。２３℃における体積抵抗率Ｒ２３℃が、１．０×１０１４Ω・ｃｍ未満では所望の絶縁機能を得ることは困難であり、特に外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルを得るためには、上記範囲の体積抵抗率を有することが必要となる。
【００３５】
また、絶縁性組成物は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３により測定されるタイプＡデュロメータ硬さが、９０以下であることが好ましい。より好ましくは８０以下であり、６５以下であるとより一層好ましい。タイプＡデュロメータ硬さが９０を超えると、ケーブルの可撓性および取り扱い性が低下する。
【００３６】
また、絶縁性組成物は、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定される誘電率が、２．８以下であることが好ましい。より好ましくは２．６以下であり、２．４以下であるとより一層好ましい。誘電率が２.８を超えると、ケーブルの細径化が困難になる。
【００３７】
内部半導電層１４の外径は、例えば５．０ｍｍとされ、高圧絶縁体１５および外部半導電層１６は、それぞれ、例えば３．０ｍｍ厚さおよび０．２ｍｍ厚さに被覆される。
【００３８】
そして、外部半導電層１６上には、例えばすずめっき軟銅線の編組からなる厚さ０．３ｍｍの遮蔽層１７が設けられ、さらに、その上に例えば軟質塩化ビニル樹脂の押出被覆により厚さ１．０ｍｍのシース１８が設けられている。
【００３９】
このように構成される高電圧電子機器用ケーブルにおいては、高圧絶縁体１５が、オレフィン系ポリマーに対し、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを特定の割合で含有する絶縁性組成物で構成されているので、細径であっても、良好な耐電圧特性を備えることができる。
【００４０】
これは、比表面積（ＢＥＴ法）が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカの使用により、組成物の体積抵抗率の温度依存性が低下した結果、ケーブルの耐電圧が向上したからと考えられる。
【００４１】
図２および図３は、それぞれ本発明の高電圧電子機器用ケーブルの他の実施形態を示す横断面図である。
【００４２】
図２に示す高電圧電子機器用ケーブルは、線心部１１が、低圧線心１２の２条と、、低圧線心１２の外径と同径かもしくはそれより小径の高圧線心１３の１条とを撚り合わせて構成されている以外は、図１に示す高電圧電子機器用ケーブルと同様に構成されている。低圧線心１２は、例えば直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体１２ａと、この導体１２ａ上に設けられた、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂からなる、例えば厚さが０．２５ｍｍの絶縁体１２ｂとから構成される。また、高圧線心１３は、例えば直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体１３ａと、この裸導体１３ａ上に、例えば半導電性エチレンプロピレンゴムテープの巻き付けにより形成された半導電性の被覆１３ｂとから構成される。高圧線心１３は、裸導体１３ａのみで構成されていてもよい。
【００４３】
また、図３に示す高電圧電子機器用ケーブルは、いわゆる単心型ケーブルの例であり、線心部１１が裸導体１３ａのみで構成され、線心部１１（裸導体１３ａ）上に、内部半導電層１４、高圧絶縁体１５、外部半導電層１６、遮蔽層１７およびシース１８を順に設けた構成となっている。
【００４４】
これらの高電圧電子機器用ケーブルにおいても、前述した実施形態と同様、細径であっても、良好な耐電圧特性を備えることができる。
【００４５】
以上、本発明の高電圧電子機器用ケーブルの実施形態を説明してきたが、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であらゆる変形や変更が可能である。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で用いた乾式シリカの物性値の測定方法は次の通りである。
【００４７】
［比表面積（ＢＥＴ法）］
ＤＩＮ６６１３１に基づく窒素ガス吸着量にて測定した。
［ｐＨ］
試料に蒸留水を加えホモミキサーにて攪拌した分散液のｐＨ値を、ガラス電極ｐＨ計で測定した。
［平均一次粒径］
透過型電子顕微鏡にて測定した。
【００４８】
実施例１
直径０．３５ｍｍのすずめっき軟銅線を１９本集合撚りしてなる断面積が１．８ｍｍ２の導体上にポリテトラフルオロエチレンからなる厚さ０．２５ｍｍの絶縁体を被覆した低圧線心２条と、直径０．１８ｍｍのすずめっき軟銅線を５０本集合撚りしてなる断面積が１．２５ｍｍ２の裸導体からなる高圧線心２条とを撚り合わせ、その外周にナイロン基材からなる半導電性テープを巻き付けて厚さ約０．５ｍｍの内部半導電層を設けた。
【００４９】
この内部半導電層上に、ＥＰＤＭ（三井化学社製 商品名 三井ＥＰＴ＃１０４５）１００質量部、比表面積（ＢＥＴ法）２００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．２、平均一次粒径１２ｎｍ；乾式シリカ（ａ）と表記）０．５質量部およびジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）２．５重量部をミキシングロールにより均一に混練して調製した絶縁性組成物を押出被覆し、次いで加熱架橋して厚さ２．７ｍｍの高圧絶縁体を形成し、さらに、その上にナイロン基材からなる半導電性テープを巻き付けて厚さ約０．１５ｍｍの外部半導電層を設けた。この外部半導電層上に、すずめっき軟銅線編組からなる厚さ０．３ｍｍの遮蔽層を設け、その外側に軟質塩化ビニル樹脂シースを押出被覆して外径１３．２ｍｍの高電圧電子機器用ケーブル（レントゲンケーブル）を製造した。
【００５０】
実施例２、３、比較例１〜４
高圧絶縁体の形成材料の組成を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にして高電圧電子機器用ケーブルを製造した。なお、乾式シリカ（ａ）以外に用いた乾式シリカは次の通りである。
乾式シリカ（ｂ）：比表面積（ＢＥＴ法）１００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．２、平均一次粒径 １０ｎｍ
乾式シリカ（ｃ）：比表面積（ＢＥＴ法）３００ｍ２／ｇ、ｐＨ４．０、平均一次粒径 １２ｎｍ
【００５１】
上記各実施例および比較例で得られた高電圧電子機器用ケーブルについて、下記に示す方法で静電容量および耐電圧特性を測定乃至評価した。
【００５２】
［静電容量］
高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定した。
［耐電圧特性］
直流電圧２００ｋＶを１０分間印加し、絶縁破壊しなかった場合を合格（○）、絶縁破壊した場合を不合格（×）と判定した。
【００５３】
これらの結果を、高圧絶縁体の物性（体積抵抗率（２３℃および９０℃）、温度依存性パラメータＤＲ、硬さ、誘電率）とともに表１に示す。なお、高圧絶縁体の物性の測定方法は次の通りである。
【００５４】
［体積抵抗率、温度依存性パラメータＤＲ］
ケーブルの製造とは別に厚さ０．５ｍｍのシート試料を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２７１に規定する二重リング電極法に基づき、直流５００Ｖの電圧を印加し、１分後の電流値を測定して、体積抵抗率を求めた。９０℃の体積抵抗率については、試料全体が均一に９０℃になるように、試料を同温度に５分間以上保持してから測定した。測定は５回行い、その平均値を求めた。また、このようにして求めた２３℃および９０℃における体積抵抗率の対数ｌｏｇ Ｒ２３℃およびｌｏｇ Ｒ９０℃を求め、前述した式（１）により温度依存性パラメータＤＲを算出した。
【００５５】
［硬さ］
ケーブルの製造とは別に厚さ２ｍｍのシート試料を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＡデュロメータにより測定した。
【００５６】
［誘電率］
ケーブルの製造とは別に厚さ０．５ｍｍのシート試料を作製し、高圧シェーリングブリッジ法により、１ｋＶ、周波数５０Ｈｚの条件で測定した。
【００５７】
【表１】
【００５８】
表１から明らかなように、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５〜１０質量部配合した絶縁性組成物で高圧絶縁体を形成した実施例では、ケーブル外径１１．５ｍｍという細径にもかかわらず、良好な耐電圧特性を有しており、かつ、ＮＥＭＡ規格（ＸＲ７）の要求性能を満たす静電容量を有していた（ＮＥＭＡ規格（ＸＲ７）の静電容量は、０．１８７μＦ／ｋｍ以下）。これに対し、上記乾式シリカを過少配合または過剰配合した比較例１〜４では、耐電圧特性が不十分であり、また、比表面積が上記範囲外にあるシリカを用いたケーブルでは、その配合量に拘わらず、耐電圧特性が不十分であった。
【００５９】
このように、本発明においては、高圧絶縁体をオレフィン系ポリマーに窒素ガス吸着法による比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを特定の割合で含有する絶縁性組成物で構成したことにより、細径で、静電容量が小さく、かつ十分な絶縁性能を備える高電圧電子機器用ケーブルを得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１…線心部、１２…高圧線心、１２ａ…裸導体、１２ｂ…半導電性の被覆、１３…低圧線心、１３ａ…裸導体、１３ｂ…絶縁体、１４…内部半導電層、１５…高圧絶縁体、１６…外部半導電層、１７…遮蔽層、１８…シース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線心部外周に、内部半導電層、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層、およびシースを順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、
前記高圧絶縁体が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする高電圧電子機器用ケーブル。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【請求項２】
Ｒ２３℃が１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項３】
前記高圧絶縁体が、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５質量部以上１０質量部以下含有する絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか1項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項４】
乾式シリカの平均一次粒径が、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項５】
乾式シリカの４％水分散液のｐＨが、４以上４．５以下である請求項３または４記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項６】
乾式シリカは、フュームドシリカであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項７】
オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムを含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項８】
オレフィン系ポリマーが架橋されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項９】
外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項１】
線心部外周に、内部半導電層、高圧絶縁体、外部半導電層、遮蔽層、およびシースを順に備える高電圧電子機器用ケーブルであって、
前記高圧絶縁体が、次式で求められる温度依存性パラメータＤＲが１．０以下である絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする高電圧電子機器用ケーブル。
ＤＲ＝ｌｏｇ Ｒ２３℃−ｌｏｇ Ｒ９０℃
（但し、Ｒ２３℃は２３℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｒ９０℃は９０℃における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）である。）
【請求項２】
Ｒ２３℃が１．０×１０１４Ω・ｃｍ以上１．０×１０１８Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項３】
前記高圧絶縁体が、オレフィン系ポリマー１００質量部に対し、比表面積が１５０ｍ２／ｇ以上２５０ｍ２／ｇ以下の乾式シリカを０．５質量部以上１０質量部以下含有する絶縁性組成物で構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか1項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項４】
乾式シリカの平均一次粒径が、７ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項５】
乾式シリカの４％水分散液のｐＨが、４以上４．５以下である請求項３または４記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項６】
乾式シリカは、フュームドシリカであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項７】
オレフィン系ポリマーは、エチレンプロピレンゴムを含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項８】
オレフィン系ポリマーが架橋されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【請求項９】
外径が１０ｍｍ以上７０ｍｍ以下の細径高電圧電子機器用ケーブルであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の高電圧電子機器用ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４０４１（Ｐ２０１２−４０４１Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９７４３（Ｐ２０１０−１３９７４３）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
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