JPH08236246A - 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルの接続部の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルのＥＭＪの
形成において、ケーブル絶縁体と押出モールド絶縁体と
の接着性を高め、耐圧特性の良い接続部を形成する。 【構成】 本発明のＥＭＪの形成方法においては、まず
ＣＶケーブル７の導体接続部上に内部半導電層１１を取
り付けた後、両側のケーブル絶縁体９に亘る部分を、内
部が減圧されたチャンバー１２内に収容し、電極１４間
の放電で生じたプラズマにより、ケーブル絶縁体９のペ
ンシリング面９ａ等をエッチング並びに活性化する。次
いで、これらの外側に金型１５を被嵌し、金型１５内に
押出機１７により未架橋のポリエチレン１６を押出し冷
却する。しかる後、得られたモールド体の上に外部半導
電層を取り付けさらに架橋管を取り付けた後、不活性ガ
ス雰囲気で加熱して架橋、融着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリオレフィン絶
縁ケーブルの接続部の形成方法に係わり、特にケーブル
絶縁体と押出モールドにより形成される絶縁補強体との
接着性を高め、耐圧特性の良好な接続部を形成する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＣＶケーブル（架橋ポリエチ
レン絶縁ケーブル）のような架橋ポリオレフィン絶縁ケ
ーブルの接続工法としては、種々の方法があるが、高圧
ケーブルでは電気的性能をより高めるために、以下に示
す押出しモールド方式が採用されている。

【０００３】すなわち、押出しモールド方式による接続
部の形成においては、まずケーブル端部を段剥ぎしケー
ブル絶縁体を鉛筆の先端状に切削（ペンシリング）した
後、ケーブル導体を導体スリーブ等により接続し、その
上に内部半導電層を設ける。次いで、このような導体接
続部の外側に、両側のケーブル絶縁体に跨って金型を被
嵌した後、金型内に、架橋剤を配合したポリオレフィン
樹脂（組成物）を押出機により注入し、しかる後モール
ド体を加熱して架橋、融着させる。こうして形成される
押出しモールド型接続部（ＥＭＪ）の構造の要部を、図
２に示す。図において、符号１は架橋ポリオレフィン絶
縁ケーブル、２はケーブル絶縁体、３はケーブル導体、
４は導体スリーブ、５は内部半導電層、６は押出モール
ド絶縁体をそれぞれ示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＥＭＪにおいては、架橋済みのポリオレフィ
ンに対する未架橋のポリオレフィンの加熱架橋による接
着性が悪いため、押出モールド絶縁体６を構成する未架
橋のポリオレフィンを加熱架橋しても、ケーブル絶縁体
２と十分に接着せず、これが絶縁破壊の原因の一つとな
っていた。

【０００５】そのため、ペンシリングしたケーブル絶縁
体２の傾斜面（ペンシリング面２ａ）を予め加熱し、ケ
ーブル絶縁体２を構成する架橋ポリオレフィンを熱によ
り一部分解する方法や、あるいは分解と同時にさらに表
面を溶剤により洗浄し、押出モールド絶縁体６との接着
性を向上させる方法が提案されている。

【０００６】しかし、この方法は、架橋ポリオレフィン
の熱分解に非常に時間がかかるため、作業効率が悪いと
いう問題があった。

【０００７】また従来から、ケーブル絶縁体のペンシリ
ング面２ａをサンドペーパーやエメリークロス（布やす
り）を用いて研磨し、粗面化することが行なわれている
が、この方法では表面に削り粉のような異物が残留付着
しやすく、この異物が接続部の破壊原因の一つになって
いる。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルのＥ
ＭＪの形成において、短時間でケーブル絶縁体と押出モ
ールド絶縁体（絶縁補強体）との接着性を向上させ、耐
圧特性の良い接続部を形成する方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の架橋ポリオレフ
ィン絶縁ケーブルの接続部の形成方法は、架橋ポリオレ
フィン絶縁ケーブルの導体接続部の外側に、両側のケー
ブル絶縁体に跨って、架橋ポリオレフィンからなる絶縁
補強体を押出モールドにより形成するにあたり、前記両
側のケーブル絶縁体の鉛筆の先端状に切削形成されたペ
ンシリング面を、プラズマ接触処理により表面処理した
後、その上に架橋可能なポリオレフィンを押出モールド
することを特徴とする。

【００１０】本発明に用いるプラズマ接触処理は、真空
に近い低圧下での気体放電（グロー放電等）により生じ
たプラズマ中の各種成分の衝撃により、表面を洗浄ある
いは粗面化し、接着性を高める表面処理をいい、窒素、
アルゴンのような不活性ガス中に対向配置された平板電
極間に高周波電力を印加することにより行なうことがで
きる。また、このようなプラズマ接触処理の中でも励起
状態の不活性ガス分子による処理は、CASING処理として
知られており、この処理により、表面に架橋反応を生起
し接着性を高めることができる。

【００１１】

【作用】本発明においては、ケーブル絶縁体のペンシリ
ング面をはじめとする外周面を、低圧の空気、窒素、ア
ルゴンのような不活性ガス中でプラズマ処理することに
より、表面の吸着ガスが除去され清浄化されると同時
に、表面にμm オーダーの微小な凹凸が形成され、さら
に表面の高分子結合鎖の一部が切断されてフリーラジカ
ルが生成し、活性化される。

【００１２】また、特にCASING処理を行なった場合に
は、不活性ガスプラズマ中の励起状態の不活性ガス分子
が、ポリオレフィン絶縁体の表面に衝突して水素分子を
引き抜き、活性なラジカルを生じさせるが、多くの場合
表面に不飽和結合が生起し準安定化する。そして、プラ
ズマ接触処理後の押出モールド工程で、モールド絶縁体
に含有される過酸化物架橋剤が加熱により分解し、前記
ケーブル絶縁体表面の不飽和結合を攻撃するので、ケー
ブル絶縁体とモールド絶縁体との界面に架橋が生じ、両
者が強固に接着される。

【００１３】このように、プラズマ処理により外周面が
粗面化され活性化されたケーブル絶縁体上に、架橋可能
なポリオレフィンを押出モールドすることにより、ケー
ブル絶縁体とモールド絶縁体との間の接着性が大幅に向
上し、これらの界面での絶縁破壊が防止される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の架橋ポリオレフィン絶縁ケー
ブルの接続部の形成方法の実施例を、図面に基づいて説
明する。

【００１５】実施例においては、図１（ａ）に示すよう
に、まずＣＶケーブル７の端部を段剥ぎしてケーブル導
体８を露出させるとともに、ケーブル絶縁体９をペンシ
リングした後、ケーブル導体８を導体スリーブ１０を介
して接続し、その上に内部半導電層１１を取り付ける。

【００１６】次いで、図１（ｂ）に示すように、このよ
うな導体接続部を中央とし両側のケーブル絶縁体９に亘
る所定の長さの部分を、内部が 0.1〜 1Torrに減圧され
たチャンバー１２内に収容し、ケーブル絶縁体９の外周
面とチャンバー１２の端面との当接部を、シール層１３
により気密に封止する。そして、チャンバー１２内に上
下に対向配置された一対の電極１４間に、高周波電力
（例えば13.56MHz、20〜50W）を印加し、電極１４間の
放電により生じたプラズマによりケーブル絶縁体９の表
面をエッチングし、表面に微小な凹凸を形成（粗面化）
するとともに活性化する。ここで、チャンバー１２内で
電極１４対をそれぞれケーブルの軸方向へ適当な速さで
移動させることにより、導体接続部を挟んだ両側のケー
ブル絶縁体９の外周面、特にペンシリング面９ａを粗面
化する。

【００１７】次に、図１（ｃ）に示すように、このよう
に表面処理がなされた両側のケーブル絶縁体９に跨り導
体接続部の外側に、紡錘形の内部形状を有する金型１５
を被嵌し、金型１５等の予熱を行った後、金型１５内
に、有機過酸化物のような架橋剤を配合した未架橋のポ
リエチレン１６を、押出機１７により押出し充填し冷却
する。しかる後、こうして得られたモールド体の外周に
外部半導電層を取り付け、さらに架橋管を取り付けた
後、高圧の窒素ガスのように不活性ガスを封入し、加熱
して架橋、融着させる。なお、架橋工程は、図示を省略
した。

【００１８】このように形成されるＣＶケーブルの押出
しモールド型接続部（ＥＭＪ）においては、両側のケー
ブル絶縁体９の傾斜したペンシリング面９ａをはじめと
する外周面が、プラズマ表面処理により粗面化および活
性化されているので、以下の具体例からも明らかなよう
に、その上に押出しモールドされた絶縁補強体との間の
接着性が大幅に向上し、これらの界面での絶縁破壊が防
止される。さらに、エメリークロスを使用してケーブル
絶縁体９のペンシリング９ａ面を粗面化処理する従来の
工法と比較して、異物の付着がなくよりクリーンな表面
仕上げが可能となる。

【００１９】すなわち、本実施例により形成したＣＶケ
ーブルのＥＭＪと、プラズマ表面処理に代わり、エメリ
ークロスを用いてケーブル絶縁体表面の粗面化を行った
後、実施例と同様にして形成したＥＭＪ（比較例１）、
およびケーブル絶縁体の表面処理を全く行うことなく押
出しモールドを行い形成したＥＭＪ（比較例２）につい
て、ケーブル絶縁体と押出しモールド絶縁体との界面の
接着性（界面剥離力）と界面における異物の有無、およ
び絶縁破壊電圧をそれぞれ調べたところ、表１に示す測
定結果が得られた。

【００２０】

【表１】 なお、以上の実施例では、ケーブル絶縁体のペンシリン
グ面９ａを 0.1〜 1Torrに減圧されたチャンバー１２内
でプラズマ表面処理したが、プラズマ処理の方法はこの
ような方法に限定されず、例えばアルゴンガスが封入さ
れチャンバー（圧力0.01〜 1Torr）内で、実施例と同様
にしてプラズマを発生させ、CASING処理を行なうことに
より、ペンシリング面９ａを活性化し接着性を高めるこ
ともできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、ケーブル絶縁体の外周面特にペンシリング面をプラ
ズマ表面処理により粗面化あるいは活性化した後、その
上に架橋可能なポリオレフィンを押出モールドしている
ので、ケーブル絶縁体とモールド絶縁体との間の接着性
が大幅に高められ、絶縁破壊電圧のような耐圧特性の良
好な接続部を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル接続
部の形成方法の一実施例を説明するための断面図であ
り、（ａ）は前処理工程、（ｂ）はケーブル絶縁体の表
面処理工程、（ｃ）は押出し工程をそれぞれ示してい
る。

【図２】従来の押出しモールド型接続部（ＥＭＪ）の構
造の要部を示す断面図。

【符号の説明】

７………ＣＶケーブル ９………ケーブル絶縁体 ９ａ………ペンシリング面 １０………導体スリーブ １１………チャンバー １４………高周波電極 １５………金型 １６………未架橋ポリエチレン １７………押出機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルの導体
   接続部の外側に、両側のケーブル絶縁体に跨って、架橋
   ポリオレフィンからなる絶縁補強体を押出モールドによ
   り形成するにあたり、 前記両側のケーブル絶縁体の鉛筆の先端状に切削形成さ
   れたペンシリング面を、プラズマ接触処理により表面処
   理した後、その上に架橋可能なポリオレフィンを押出モ
   ールドすることを特徴とする架橋ポリオレフィン絶縁ケ
   ーブルの接続部の形成方法。