特許 7666526 電力ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-14

(45)【発行日】2025-04-22

(54)【発明の名称】電力ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 9/00 20060101AFI20250415BHJP

   C08K 5/13 20060101ALI20250415BHJP

   C08L 23/10 20060101ALI20250415BHJP

   H01B 3/44 20060101ALI20250415BHJP

【ＦＩ】

H01B9/00 A

C08K5/13

C08L23/10

H01B3/44 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022571912

(86)(22)【出願日】2021-10-26

(86)【国際出願番号】 JP2021039407

(87)【国際公開番号】W WO2022137781

(87)【国際公開日】2022-06-30

【審査請求日】2023-05-24

(31)【優先権主張番号】P 2020211491

(32)【優先日】2020-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100187643

【弁理士】

【氏名又は名称】白鳥 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 智

(72)【発明者】

【氏名】伊與田 文俊

(72)【発明者】

【氏名】山崎 孝則

【審査官】古妻 泰一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２１／１０１７５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１２８６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６２９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１９１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】プラスチック用添加剤 アデカスタブ 製品一覧，プラスチック用添加剤 アデカスタブ 製品一覧，日本，株式会社 ＡＤＥＫＡ，2021年11月24日，p.1-14，https://www.adeka.co.jp/chemical/catalog/pdf/J05-0618B%20No.11-10.pdf，特になし

【文献】ゴム薬品 老化防止剤・ビスフェノール系，製品案内，日本，2021年11月22日，https://www.jp-noc.co.jp/rubber_chemicals/antioxidant_300.html

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ９／００

Ｃ０８Ｋ ５／１３

Ｃ０８Ｌ ２３／１０

Ｈ０１Ｂ ３／４４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導体と、
前記導体の外周に被覆された絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、樹脂組成物から形成され、
前記樹脂組成物は、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記樹脂成分は、プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む柔軟成分と、を含有し、
前記プロピレン系樹脂は、融点が１６０℃以上１７５℃以下であるプロピレン単独重合体、または、融点が１４０℃以上１５５℃以下であるプロピレンランダム共重合体であり、
前記低結晶性樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンおよびオクテンのうち少なくともいずれか２つを共重合した共重合体であり、融点を持たない、もしくは１００℃以下の融点を有し、
前記スチレン系樹脂は、ハードセグメントとしてスチレンを、ソフトセグメントとしてエチレン、プロピレン、ブチレンおよびイソプレンの少なくとも１つを含むスチレン系熱可塑性エラストマであり、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、２７℃で液体状態となるような融点を有し、分子量が２００以上５００以下であり、
前記樹脂成分は、前記プロピレン系樹脂を６０質量部以上９５質量部以下、前記柔軟成分を５質量部以上４０質量部以下、含み、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物を含み、前記金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である、
電力ケーブル。

【請求項2】

前記樹脂成分は、エチレン単位およびスチレン単位の少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の電力ケーブル。

【請求項3】

前記耐性付与剤は、炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有する、
請求項１又は請求項２に記載の電力ケーブル。

【請求項4】

前記耐性付与剤は、硫黄原子を含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【請求項5】

前記耐性付与剤は、フェノール系酸化防止剤である、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【請求項6】

前記プロピレン系樹脂は、融点が１６０℃以上１７５℃以下、融解熱量が１００Ｊ／ｇ以上１２０Ｊ／ｇ以下であるプロピレン単独重合体であり、
前記樹脂組成物の融点が１５８℃以上１６８℃以下であり、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【請求項7】

前記プロピレン系樹脂は、融点が１４０℃以上１５５℃以下、融解熱量が９０Ｊ／ｇ以上１０５Ｊ／ｇ以下であるプロピレンランダム共重合体であり、
前記樹脂組成物の融点が１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【請求項8】

前記スチレン系樹脂は、融点および融解熱量を持たない
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【請求項9】

前記金属不純物が金属粉末である、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電力ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２０年１２月２１日出願の日本国出願「特願２０２０－２１１４９１」に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

【0002】

本開示は、樹脂組成物および電力ケーブルに関する。

【背景技術】

【0003】

架橋ポリエチレンは絶縁性に優れることから、電力ケーブルなどにおいて、絶縁層を構成する樹脂成分として広く用いられてきた（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭５７－６９６１１号公報

【発明の概要】

【0005】

本開示の一態様によれば、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である、
樹脂組成物が提供される。

【0006】

本開示の他の態様によれば、
導体と、
前記導体の外周に被覆された絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、樹脂組成物から形成され、
前記樹脂組成物は、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である、
電力ケーブルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示が解決しようとする課題］
経年劣化した架橋ポリエチレンは、リサイクルできず、焼却するしかなかった。このため、環境への影響が懸念されていた。

【0009】

そこで、近年では、絶縁層を構成する樹脂成分として、プロピレンを含む樹脂（以下、「プロピレン系樹脂」ともいう）が注目されている。プロピレン系樹脂は非架橋であっても、高い絶縁性を実現することができる。すなわち、絶縁性とリサイクル性とを両立することができる。さらに、プロピレン系樹脂を用いることで、取り扱い性、加工性、および製造容易性を向上させることができる。

【0010】

しかし、絶縁層を構成する樹脂成分としてプロピレン系樹脂を用いた場合、プロピレン系樹脂が本来有する絶縁性を得られないことがあった。

【0011】

本開示の目的は、プロピレン系樹脂を含む樹脂組成物において絶縁性を向上させる技術を提供することである。

【0012】

[本開示の効果]
本開示によれば、プロピレン系樹脂を含む樹脂組成物において絶縁性を向上させることができる。

【0013】

［本開示の実施形態の説明］
＜発明者等の得た知見＞
まず、発明者等の得た知見について概略を説明する。

【0014】

一般に、プロピレン系樹脂は結晶量が多く、粗大結晶を形成しやすい。そのため、プロピレン系樹脂のみで絶縁層を形成する場合、絶縁層が硬くなる傾向がある。そのため、絶縁層を構成する樹脂成分としてプロピレン系樹脂を用いる場合、低結晶性樹脂を混合し、プロピレン系樹脂の結晶性を制御する必要がある。

【0015】

本発明者等は、プロピレン系樹脂を低結晶化させて絶縁層を形成したところ、電力ケーブルを作製するときによって絶縁性がばらつき、プロピレン系樹脂が本来有する絶縁性を得られないことがあった。

【0016】

この点について検討したところ、絶縁性のばらつきは、電力ケーブルの製造過程で樹脂組成物に混入する異物に起因することを見出した。この異物としては、例えば金属導体に由来する金属微粉などの金属不純物や樹脂成分の焼けにより生成する炭化物（アンバー）があった。この異物のうち、特に金属不純物は絶縁性に影響を及ぼし、その混入量によって、電力ケーブルの絶縁性が大きくばらつくことがあった。

【0017】

金属不純物は、樹脂成分との密着が悪いため、樹脂成分との界面で急激な抵抗変化をもたらし、絶縁性を低下させる。また金属不純物が突起形状を有したりする場合、電界が集中しやすくなるため、絶縁性が低下しやすくなる。

【0018】

このようにプロピレン系樹脂を含む絶縁層では、製造段階で混入する金属不純物によって絶縁性にばらつきが生じることがあった。

【0019】

本発明者等は上記課題について検討したところ、特定の添加剤を使用したときに、絶縁性のばらつきを抑制できることを見出した。この添加剤は、酸化防止剤として使用されるものであり、フェノール骨格を有し、フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されて構成され、分子量が２００以上５００以下、融点が、プロピレン系樹脂の加熱混合温度よりも低く、２１５℃以下のモノマである。

【0020】

上記モノマは、これまで酸化防止剤として一般的に使用されていたが、本発明者等の検討によると、金属不純物と親和性が高い化学構造と所定の分子量および融点を有することで、樹脂組成物の加熱混合の際に溶融して金属不純物の表面を被覆できることを見出した。そして、表面を被覆することにより、金属不純物と樹脂成分との界面での急激な抵抗変化を緩和し、また金属不純物への電界集中を緩和するように作用する。その結果、金属不純物による絶縁性の低下を抑制することができる。つまり、上記モノマは、酸化防止剤としてだけでなく、金属不純物による絶縁性の低下に対する耐性を絶縁層に付与する耐性付与剤としても作用する。

【0021】

そして、プロピレン系樹脂を含む樹脂組成物に上記化合物を所定量配合することにより、樹脂組成物に混入する金属不純物による絶縁性の低下を抑制できることを見出した。

【0022】

本開示は、発明者等が見出した上述の知見に基づくものである。

【0023】

＜本開示の実施態様＞
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。

【0024】

［１］本開示の一態様に係る樹脂組成物は、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である。
この構成によれば、プロピレン系樹脂を含む樹脂組成物の絶縁性を向上させることができる。

【0025】

［２］本開示の他の態様に係る電力ケーブルは、
導体と、
前記導体の外周に被覆された絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、樹脂組成物から形成され、
前記樹脂組成物は、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である。
この構成によれば、電力ケーブルの絶縁性を向上させることができる。

【0026】

［３］上記［２］に記載の電力ケーブルにおいて、
前記樹脂成分は、エチレン単位およびスチレン単位の少なくとも１つを含む。
この構成によれば、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制することができ、絶縁層において高い絶縁性とともに所望の柔軟性を得ることができる。

【0027】

［４］上記［２］又は［３］に記載の電力ケーブルにおいて、
前記耐性付与剤は、炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有する。
この構成によれば、絶縁層に電気的な安定性を付与することができる。

【0028】

［５］上記[２]から［４］のいずれかに記載の電力ケーブルにおいて、
前記耐性付与剤は、硫黄原子を含む。
この構成によれば、絶縁層に電気的な安定性を付与することができる。

【0029】

［６］上記[２]から［５］のいずれかに記載の電力ケーブルにおいて、
前記耐性付与剤は、２７℃で液体状態となるような融点を有する。
この構成によれば、耐性付与剤で金属不純物の表面をより確実に被覆することができ、金属不純物による絶縁性の低下をより抑制することができる。

【0030】

［７］上記[２]から［６］のいずれかに記載の電力ケーブルにおいて、
前記耐性付与剤は、フェノール系酸化防止剤である。
この構成によれば、酸化防止剤による効果を絶縁層に付与することができる。

【0031】

［８］上記[２]から［７］のいずれかに記載の電力ケーブルにおいて、
前記樹脂組成物は、プロピレン系樹脂として、融点が１６０℃以上１７５℃以下、融解熱量が１００Ｊ／ｇ以上１２０Ｊ／ｇ以下であるプロピレン単独重合体を含み、
前記樹脂組成物の融点が１５８℃以上１６８℃以下であり、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下である。
この構成によれば、絶縁層において、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制し、より高い絶縁性を得ることができる。

【0032】

［９］上記[２]から［７］のいずれかに記載の電力ケーブルにおいて、
前記樹脂組成物は、プロピレン系樹脂として、融点が１４０℃以上１５５℃以下、融解熱量が９０Ｊ／ｇ以上１０５Ｊ／ｇ以下であるプロピレンランダム共重合体を含み、
前記樹脂組成物の融点が１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下である。
この構成によれば、絶縁層において、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制し、より高い絶縁性を得ることができる。

【0033】

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0034】

＜本開示の一実施形態＞
（１）樹脂組成物
本実施形態の樹脂組成物は、後述する電力ケーブル１０の絶縁層１３０を構成する材料であり、例えば、プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、必要に応じて、その他の添加剤と、を含んでいる。また、樹脂組成物には、その製造過程で不可避的に混入する金属不純物が含まれる。

【0035】

金属不純物は、例えば材料の重合段階、材料の混合・押出段階で混入するものであり、銅や鉄、その合金、もしくは製造現場で使用される他の金属などを含む金属粉末である。金属粉末の大きさは、特に限定されないが、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下である。金属不純物の含有量、つまり混入量は、体積比率で０．０２％以下となる。金属不純物の含有量は、例えば、樹脂組成物から１００ｍｍ^３の試料片を採取し、試料片に含まれる金属不純物を球状とみなして体積を算出し、体積比率を求めることで得られる。

【0036】

本実施形態の樹脂組成物は、樹脂成分として少なくともプロピレン系樹脂を含む。そのため、樹脂組成物を核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）装置により分析すると、少なくともプロピレン単位が検出される。例えばプロピレン系樹脂がランダムポリプロピレンである場合は、プロピレン単位とエチレン単位が検出され、プロピレン単独重合体である場合は、プロピレン単位が検出される。

【0037】

樹脂成分は、好ましくは、プロピレン系樹脂の結晶性を低下させて絶縁層の柔軟性を高める柔軟成分として低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む。樹脂成分が低結晶性樹脂やスチレン系樹脂を含む場合、樹脂組成物をＮＭＲで分析すると、これらの樹脂に由来するモノマ単位が検出される。例えば、低結晶性樹脂として、後述するエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）を含む場合は、これに由来するプロピレン単位とエチレン単位が検出される。また例えば、スチレン系樹脂を含む場合は、これに由来するスチレン単位が検出される。

【0038】

以下、各成分について説明する。

【0039】

（プロピレン系樹脂）
プロピレン系樹脂は、樹脂組成物のベースポリマであって、樹脂成分において最も含有量が多い成分である。プロピレン系樹脂としては、例えばプロピレン単独重合体（以下、ホモＰＰともいう）またはプロピレンランダム共重合体（以下、ランダムＰＰともいう）を用いることができる。絶縁層においてより高い絶縁性を得る観点からは、ランダムＰＰを用いることが好ましい。ホモＰＰは、ランダムＰＰと比較して結晶量が多く、高い絶縁性を得られるものの、絶縁層において結晶中や結晶間で割れなどを引き起こすため、本来有する絶縁性を得られないことがある。これに対して、ランダムＰＰは、エチレン単位を含むため、結晶量が低くなるものの、絶縁層において粗大結晶化による割れが生じにくく、ホモＰＰと比較して高い絶縁性を得ることができる。

【0040】

また、プロピレン系樹脂の立体規則性は特に限定されないが、アイソタクチックであることが好ましい。アイソタクチックプロピレン系樹脂によれば、低結晶性樹脂と混合したとき、シンジオタクチックやアタクチックと比較してより低結晶化できるので、絶縁層の低温度での脆性を改善し、絶縁性を向上させることができる。

【0041】

プロピレン系樹脂の融点や融解熱量は特に限定されない。例えばホモＰＰの場合であれば、融点は１６０℃以上１７５℃以下、融解熱量は１００Ｊ／ｇ以上１２０Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。また例えばランダムＰＰの場合であれば、融点は１４０℃以上１５５℃以下、融解熱量は９０Ｊ／ｇ以上１０５Ｊ／ｇ以下であることが好ましい。

【0042】

（低結晶性樹脂）
低結晶性樹脂は、プロピレン系樹脂の結晶成長（結晶量）を制御して、絶縁層に柔軟性を付与する成分である。ここで、低結晶性樹脂とは、結晶性が低い、もしくは非晶性であって、融点を持たない、融点を持つとしても融点が１００℃以下である成分を示す。低結晶性樹脂の融解熱量は、例えば、５０Ｊ／ｇ以下、好ましくは３０Ｊ／ｇ以下である。

【0043】

低結晶性樹脂としては、結晶成長の制御性や絶縁層の柔軟性を高める観点から、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンおよびオクテンのうち少なくともいずれか２つを共重合した共重合体であることが好ましい。なお、低結晶性樹脂を構成するモノマ単位における炭素－炭素二重結合は、例えば、α位にあることが好ましい。

【0044】

低結晶性樹脂としては、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ：Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）などが挙げられる。超低密度ポリエチレンは、例えば密度が０．９１ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは０．８５５ｇ／ｃｍ^３～０．８９０ｇ／ｃｍ^３のポリエチレンである。

【0045】

低結晶性樹脂は、例えば、プロピレン系樹脂との相溶性の観点から、プロピレンを含む共重合体が好ましい。プロピレンを含む共重合体としては、上記の中で、ＥＰＲが挙げられる。

【0046】

ＥＰＲのエチレン含有量は、例えば、２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上であることが好ましい。エチレン含有量が２０質量％未満であると、プロピレン系樹脂に対するＥＰＲの相溶性が過剰に高くなる。このため、絶縁層中のＥＰＲの含有量を少なくしても、絶縁層を柔軟化することができる。しかしながら、プロピレン系樹脂の結晶化を十分に制御できず、絶縁性が低下する可能性がある。これに対し、エチレン含有量を２０質量％以上とすることで、プロピレン系樹脂に対するＥＰＲの相溶性が過剰に高くなることを抑制することができる。これにより、ＥＰＲによる柔軟化効果を得つつ、ＥＰＲによるプロピレン系樹脂の結晶化を十分に制御することができる。その結果、絶縁性の低下を抑制することができる。さらに、エチレン含有量を好ましくは４０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上とすることで、結晶化をより安定して制御することができ、絶縁性の低下を安定的に抑制することができる。なお、エチレン含有量は、ＥＰＲを構成するエチレン単位およびプロピレン単位に占めるエチレン単位の質量比率を示す。

【0047】

一方で、低結晶性樹脂は、例えば、プロピレンを含まない共重合体であってもよい。プロピレンを含まない共重合体としては、例えば、容易入手性の観点から、ＶＬＤＰＥが好ましい。ＶＬＤＰＥとしては、例えば、エチレンおよび１－ブテンにより構成されるＰＥ、エチレンおよび１－オクテンにより構成されるＰＥなどが挙げられる。

【0048】

低結晶性樹脂として、プロピレンを含まない共重合体によれば、プロピレン系樹脂に対して低結晶性樹脂を所定量混合させつつ、完全相溶を抑制することができる。そのため、このような共重合体の含有量を所定量以上とすることで、プロピレン系樹脂の結晶化を安定して制御することができる。

【0049】

（スチレン系樹脂）
スチレン系樹脂は、ハードセグメントとしてスチレンを、ソフトセグメントとして、エチレン、プロピレン、ブチレンおよびイソプレンなどの少なくとも１つを含むスチレン系熱可塑性エラストマである。スチレン系樹脂は、低結晶性樹脂と同様、樹脂組成物に分散してプロピレン系樹脂の結晶成長を制御することができる。具体的には、スチレン系樹脂は、低結晶性樹脂とともにプロピレン系樹脂に混合したときに、プロピレン系樹脂中に低結晶性樹脂を起点として微細に分散させて特異な相構造を形成すると考えられ、この相構造により、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制することができる。また、スチレン系樹脂は、芳香環により電子をトラップして安定的な共鳴構造を形成できるので、絶縁層の絶縁性をより向上させることができる。なお、スチレン系樹脂は、融点および融解熱量を持たない。

【0050】

スチレン系樹脂としては、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、スチレンイソプレンスチレン共重合体（ＳＩＳ）、水素化スチレンイソプレンスチレン共重合体、水素化スチレンブタジエンラバー、水素化スチレンイソプレンラバー、スチレンエチレンブチレンオレフィン結晶ブロック共重合体などが挙げられる。これらのうち２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

【0051】

なお、ここでいう「水素化」とは、二重結合に水素を添加したことを意味する。例えば、「水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」とは、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体の二重結合に水素を添加したポリマを意味する。なお、スチレンが有する芳香環の二重結合には水素が添加されていない。「水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」は、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）と言い換えることができる。

【0052】

スチレン系樹脂としては、ベンゼン環を除く化学構造中に二重結合を含まない物が好ましい。二重結合を有する物を用いた場合、樹脂組成物の成形時などで樹脂成分が熱劣化することがあり、得られる成形体の特性を低下させることがある。この点、二重結合を含まない物によれば、熱劣化の耐性が高いので、成形体の特性をより高く維持することができる。

【0053】

スチレン系樹脂のスチレン含量は、特に限定されないが、プロピレン系樹脂の結晶成長の制御、および成形体の柔軟化という観点からは、５質量％以上３５質量％以下であることが好ましい。なお、スチレン含量は、スチレン系樹脂を構成する成分単位に占めるスチレン単位の質量比率を示す。

【0054】

（耐性付与剤）
耐性付与剤は、絶縁層に存在する金属不純物を被覆し、金属不純物と絶縁層との界面での急激な抵抗変化を緩和する成分である。具体的には、耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されて構成され、融点が２１５℃以下、分子量が２００以上５００以下のモノマである。好ましくは、耐性付与剤は、上記融点、分子量および化学構造を有するフェノール系酸化防止剤である。

【0055】

耐性付与剤が金属不純物を被覆し、その界面での抵抗変化を緩和するメカニズムは以下のように推測される。

【0056】

一般に、耐性付与剤とプロピレン系樹脂を含む樹脂成分は、プロピレン系樹脂の融点が１４０℃～１６０℃程度であることから、例えば２００℃～２２０℃で加熱しながら混合される。そのため、融点が２１５℃以下である耐性付与剤は加熱混合の際に溶融して液体状態となる傾向がある。この耐性付与剤は、フェノール骨格により極性を有しており、金属不純物との親和性が高いことから、樹脂成分と加熱混合する際、樹脂成分に混入する金属不純物の周囲に集まり、金属不純物を被覆するものと推測される。

【0057】

しかも、耐性付与剤は、フェノール骨格を構成する水酸基のオルト位の少なくとも１つに水素もしくは炭素数１～３のアルキル基を有しており、水酸基のオルト位の少なくとも片側にはかさ高い置換基が配置されていない。つまり、耐性付与剤は水酸基の周辺での立体障害が少ない。そのため、耐性付与剤における水酸基の反応性が高くなる傾向がある。これに対して、例えば、水酸基の２つのオルト位にかさ高い置換基（ｔ－ブチル基など）が配置されるモノマ（いわゆるヒンダードフェノール酸化防止剤）では、立体障害が大きくなる。このようなモノマでは、立体障害により水酸基の反応性が阻害され、金属不純物との親和性が低くなる。この点、本実施形態の耐性付与剤によれば、立体障害が小さく、水酸基の反応性が高いので、例えばヒンダードフェノール酸化防止剤のような立体障害の大きな成分と比較して、金属不純物をより確実に被覆することができる。

【0058】

また、耐性付与剤の分子量を２００以上とすることにより、樹脂組成物を加熱混合する際に耐性付与剤の揮発を抑制することができる。また、分子量を５００以下とすることにより、耐性付与剤を樹脂成分中で好適に移動させることが可能となる。この結果、樹脂組成物中で耐性付与剤が凝集することを抑制して均一に分散させるとともに、樹脂組成物に存在する金属不純物の表面に耐性付与剤を被覆することができる。

【0059】

また、耐性付与剤は、フェノール骨格により極性を有するので、金属不純物と絶縁層との界面で急激な抵抗変化に勾配をもたせて緩和することができる。また、フェノール骨格に由来する芳香環を有するので、電子トラップ効果により、金属不純物の周囲に電気的な安定性を付与することができる。

【0060】

このように、耐性付与剤は、絶縁層において金属不純物を被覆して、金属不純物と絶縁層との界面での抵抗変化や金属不純物への電界集中を緩和するように作用することができる。

【0061】

耐性付与剤の分子量は、２００以上５００以下である。耐性付与剤の揮発を抑制するとともに、耐性付与剤の凝集を抑制して樹脂組成物へ分散させる観点からは、耐性付与剤の分子量は３００以上４５０以下であることが好ましい。

【0062】

耐性付与剤の融点は、２１５℃以下であれば特に限定されないが、１３０℃以下であることが好ましい。融点が１３０℃以下であることにより、樹脂組成物の加熱混合の際に耐性付与剤で金属不純物をより確実に被覆することができる。さらに、融点は、耐性付与剤が常温（２７℃）で液体状態となるような温度であるとよく、具体的には２７℃以下であることがさらに好ましい。融点が２７℃以下であることにより、耐性付与剤を絶縁層中でも流動させ、金属不純物の周囲に留まらせることができる。この結果、金属不純物の表面をより確実に被覆できるので、金属不純物による絶縁性の低下をより抑制することができる。なお、下限値は特に限定されないが、－３０℃以上であることが好ましい。

【0063】

耐性付与剤において、フェノール骨格の数は、耐性付与剤の分子量が２００以上５００以下の範囲内となれば特に限定されないが、例えば１または２であるとよい。

【0064】

また、耐性付与剤は、樹脂成分との相溶性を高める観点から、フェノール骨格に炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有することが好ましい。耐性付与剤の相溶性を高めることで、樹脂組成物中に耐性付与剤を一様に存在させることができるので、金属不純物をより確実に被覆することができる。直鎖炭素鎖構造の数は、耐性付与剤の分子量が上記範囲内となれば特に限定されないが、例えば１つ又は２つであるとよい。分子量範囲を満たしつつ相溶性を向上させる観点からは直鎖炭素鎖構造の数は２つであることが好ましい。また、直鎖炭素鎖構造は、水酸基のオルト位の他方にあってもよい。水酸基のオルト位において、少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基があれば、立体障害による反応性の低下を抑制できるためである。また、直鎖炭素鎖構造は、芳香環に直接結合してもよく、硫黄原子や窒素原子などの他の原子を介して結合してもよい。

【0065】

耐性付与剤は、炭素原子、水素原子および酸素原子を含むモノマであり、この原子以外に硫黄原子や窒素原子を含んでもよい。好ましくは硫黄原子を含む。

【0066】

耐性付与剤としては、上述した化学構造、分子量および融点を満たすものであれば特に限定されない。例えば、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）フェノール、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクチルオキシベンゾフェノン、２，４－ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、２，４－ビス（オクチルチオメチル）－６－メチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノールなどを用いることができる。この中でも、化学構造中に硫黄原子と炭素数５以上の１０以下の直鎖炭素鎖構造とを有し、樹脂成分との相溶性が高いことから、２，４－ビス（オクチルチオメチル）－６－メチルフェノールが好ましい。

【0067】

耐性付与剤の含有量は、樹脂成分１００質量部に対して０．４質量部以上１０質量部以下である。好ましくは、０．５質量部以上８質量部以下である。０．４質量部以上とすることにより、耐性付与剤で金属不純物を被覆しやすくなるため、金属不純物に起因する絶縁性の低下を緩和することができる。また、耐性付与剤の添加量が過度に多くなると、樹脂組成物を絶縁層に成形しにくくなるが、１０質量部以下とすることにより、樹脂組成物の成形性を担保することができる。

【0068】

（その他の添加剤）
樹脂組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を含んでもよい。その他の添加剤としては、上述した耐性付与剤を除く酸化防止剤、銅害防止剤、滑剤および着色剤を含んでいてもよい。

【0069】

ただし、樹脂組成物は、例えば、プロピレンの結晶を生成する核剤として機能する添加剤の含有量が少ないことが好ましく、このような添加剤を実質的に含まないことがより好ましい。具体的には、核剤として機能する添加剤の含有量は、例えば、樹脂成分の合計の含有量を１００質量部としたときに、１質量部未満であることが好ましく、０質量部であることがより好ましい。これにより、核剤を起因とした想定外の異常な結晶化の発生を抑制し、結晶量を容易に制御することができる。

【0070】

また、樹脂組成物は、リサイクルの観点から、架橋せずに非架橋であることが好ましいが、架橋させるために架橋剤を含んでもよい。ただし、架橋させるとしても、ゲル分率（架橋度）が低くなるように架橋させることが好ましい。具体的には、樹脂組成物における架橋剤の残渣が質量比で３００ｐｐｍ未満となるような架橋度で架橋させることが好ましい。なお、架橋剤としてジクミルパーオキサイドを使用した場合には、残渣は、例えば、クミルアルコール、α－メチルスチレンなどである。

【0071】

（樹脂組成物の融点および融解熱量）
樹脂組成物の融点および融解熱量は、樹脂成分として使用するプロピレン系樹脂や低結晶性樹脂の各含有量に応じて変化し、樹脂組成の指標となる。樹脂組成物の融点および融解熱量は特に限定されないが、プロピレン系樹脂としてランダムＰＰを含む場合、融点は１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下となることが好ましい。より好ましくは、融点は１４０℃以上１４８℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上９５Ｊ／ｇ以下である。一方、プロピレン系樹脂としてホモＰＰを含む場合、融点は１５８℃以上１６８℃以下であり、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下となることが好ましい。より好ましくは、融点は１５８℃以上１６５℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下である。このような融点および融解熱量となるようにプロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも一方とを配合することにより、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制して、各樹脂による特性を得ることができる。

【0072】

なお、ここでいう「融点」および「融解熱量」は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）により測定される。「示差走査熱量測定」は、例えば、ＪＩＳ－Ｋ－７１２１（１９８７年）に準拠して行われる。具体的には、ＤＳＣ装置において、測定試料を、室温（常温、例えば２７℃）から２２０℃まで１０℃／分で昇温させる。これにより、温度に対する、単位時間当たりの吸熱量（熱流）をプロットすることで、ＤＳＣ曲線が得られる。

【0073】

このとき、試料における単位時間当たりの吸熱量が極大（最も高いピーク）になる温度を「融点（融解ピーク温度）」とする。また、このとき、試料の吸熱が全て樹脂成分によって行われると仮定し、室温から２２０℃までの試料の吸熱量（Ｊ）を試料中の樹脂成分全体の質量（ｇ）で除した値（Ｊ／ｇ）を「融解熱量」とする。なお、試料の融解熱量と完全結晶体の融解熱量の理論値とに基づいて、試料の結晶化度（％）を求めることができる。

【0074】

（樹脂組成）
樹脂組成物に含まれる各成分の含有量は、樹脂組成物の融点や融解熱量が上述した範囲となるように適宜変更することが好ましい。例えば、樹脂組成物は、プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む柔軟成分との合計を１００質量部としたときに、プロピレン系樹脂を５５質量部以上９５質量部以下、柔軟成分を５質量部以上４５質量部以下、含むことが好ましい。より好ましくは、プロピレン系樹脂を６０質量部以上９５質量部以下、柔軟成分を５質量部以上４０質量部以下、含む。このような添加量とすることにより、樹脂組成物において結晶量を適切な範囲に調整することができる。この結果、樹脂組成物で絶縁層を形成したときに、絶縁層においてボイドの形成を抑制することができる。なお、低結晶性樹脂とスチレン系樹脂の添加比率は特に限定されず、これらを合計した添加量が上記範囲を満たせばよい。

【0075】

（２）電力ケーブル
次に、図１を用い、本実施形態の電力ケーブルについて説明する。図１は、本実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する断面図である。

【0076】

本実施形態の電力ケーブル１０は、いわゆる固体絶縁電力ケーブルとして構成されている。また、本実施形態の電力ケーブル１０は、例えば、陸上（管路内）、水中または水底に布設されるよう構成されている。なお、電力ケーブル１０は、例えば、交流に用いられる。

【0077】

具体的には、電力ケーブル１０は、例えば、導体１１０と、内部半導電層１２０と、絶縁層１３０と、外部半導電層１４０と、遮蔽層１５０と、シース１６０と、を有している。

【0078】

（導体（導電部））
導体１１０は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を含む複数の導体芯線（導電芯線）を撚り合わせることにより構成されている。

【0079】

（内部半導電層）
内部半導電層１２０は、導体１１０の外周を覆うように設けられている。また、内部半導電層１２０は、半導電性を有し、導体１１０の表面側における電界集中を抑制するよう構成されている。内部半導電層１２０は、例えば、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－メチルアクリレート共重合体、エチレン－ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン－酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合体、オレフィン系エラストマ、上述の低結晶性樹脂などのうち少なくともいずれかと、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。

【0080】

（絶縁層）
絶縁層１３０は、内部半導電層１２０の外周を覆うように設けられ、上述した樹脂組成物成形体として構成されている。絶縁層１３０は、例えば、上述のように、樹脂組成物により押出成形されている。

【0081】

（外部半導電層）
外部半導電層１４０は、絶縁層１３０の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層１４０は、半導電性を有し、絶縁層１３０と遮蔽層１５０との間における電界集中を抑制するよう構成されている。外部半導電層１４０は、例えば、内部半導電層１２０と同様の材料により構成されている。

【0082】

（遮蔽層）
遮蔽層１５０は、外部半導電層１４０の外周を覆うように設けられている。遮蔽層１５０は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。なお、遮蔽層１５０の内側や外側に、ゴム引き布等を素材としたテープが巻回されていてもよい。

【0083】

（シース）
シース１６０は、遮蔽層１５０の外周を覆うように設けられている。シース１６０は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。

【0084】

なお、本実施形態の電力ケーブル１０は、水中ケーブルまたは水底ケーブルであれば、遮蔽層１５０よりも外側に、いわゆるアルミ被などの金属製の遮水層や、鉄線鎧装を有していてもよい。

【0085】

一方で、本実施形態の電力ケーブル１０は、遮蔽層１５０よりも外側に遮水層を有していなくてもよい。つまり、本実施形態の電力ケーブル１０は、非完全遮水構造により構成されていてもよい。

【0086】

（具体的寸法等）
電力ケーブル１０における具体的な各寸法としては、特に限定されるものではないが、例えば、導体１１０の直径は５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であり、内部半導電層１２０の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、絶縁層１３０の厚さは３ｍｍ以上３５ｍｍ以下であり、外部半導電層１４０の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、遮蔽層１５０の厚さは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、シース１６０の厚さは１ｍｍ以上である。本実施形態の電力ケーブル１０に適用される交流電圧は、例えば２０ｋＶ以上である。

【0087】

（３）ケーブル特性
本実施形態では、絶縁層１３０（樹脂組成物成形体）を上述した耐性付与剤を含むように構成することで、以下のような絶縁性を得ることができる。

【0088】

本実施形態の絶縁層１３０は、金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下の範囲内において、高い絶縁性を示す。具体的には、上述した樹脂組成物から形成される０．４ｍｍ厚のシートであって、金属不純物として直径２００μｍ以下の銅片が埋め込まれたサンプルに対して、常温において、商用周波数（例えば６０Ｈｚ）の交流電圧を１０ｋＶで１０分課電した後、１ｋＶごとに昇圧し１０分課電することを繰り返す条件下で印加したときの、交流破壊電界強度は、４５ｋＶ／ｍｍ以上である。つまり、金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下の範囲であれば、絶縁層において所望の交流破壊電界強度を得られ、高い絶縁性を確保することができる。

【0089】

（４）電力ケーブルの製造方法
次に、本実施形態の電力ケーブルの製造方法について説明する。以下、ステップを「Ｓ」と略す。

【0090】

（Ｓ１００：樹脂組成物準備工程）
まず、絶縁層１３０を形成するための樹脂組成物を準備する。

【0091】

本実施形態では、樹脂成分として、プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む柔軟成分と、耐性付与剤と、必要に応じて、その他の添加剤と、を混合機により混合（混練）し、混合材を形成する。混練の際、溶融した耐性付与剤が、樹脂成分に含まれる金属不純物の周囲に集まることで、金属不純物を被覆することができる。混合機としては、例えばオープンロール、バンバリーミキサ、加圧ニーダ、単軸混合機、多軸混合機等が挙げられる。

【0092】

このとき、各樹脂の添加量を、例えば、プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む柔軟成分との合計の含有量を１００質量部としたときに、プロピレン系樹脂を５５質量部以上９５質量部以下、柔軟成分を５質量部以上４５質量部以下とするとよい。また、耐性付与剤の含有量を、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂との合計の含有量を１００質量部としたときに、０．４質量部以上１０質量部以下とする。

【0093】

混合材を形成したら、当該混合材を押出機により造粒する。これにより、絶縁層１３０を構成することとなるペレット状の樹脂組成物が形成される。なお、混練作用の高い２軸型の押出機を用いて、混合から造粒までの工程を一括して行ってもよい。

【0094】

本実施形態では、樹脂成分と耐性付与剤とを加熱混合する際に、耐性付与剤を溶融させて、樹脂成分に混入する金属不純物の表面を被覆することができる。樹脂組成物において、耐性付与剤は、樹脂成分中に分散するとともに、金属不純物と樹脂成分との界面に介在している。

【0095】

（Ｓ２００：導体準備工程）
一方で、複数の導体芯線を撚り合わせることにより形成された導体１１０を準備する。

【0096】

（Ｓ３００：ケーブルコア形成工程（押出工程、絶縁層形成工程））
樹脂組成物準備工程Ｓ１００および導体準備工程Ｓ２００が完了したら、上述の樹脂組成物を用い、導体１１０の外周を３ｍｍ以上の厚さで被覆するように絶縁層１３０を形成する。

【0097】

このとき、例えば、３層同時押出機を用いて、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０を同時に形成する。

【0098】

具体的には、３層同時押出機のうち、内部半導電層１２０を形成する押出機Ａに、例えば、内部半導電層用組成物を投入する。

【0099】

絶縁層１３０を形成する押出機Ｂに、上記したペレット状の樹脂組成物を投入する。なお、押出機Ｂの設定温度は、所望の融点よりも１０℃以上５０℃以下の温度だけ高い温度に設定する。線速および押出圧力に基づいて、設定温度を適宜調節することが好ましい。

【0100】

外部半導電層１４０を形成する押出機Ｃに、押出機Ａに投入した内部半導電層用樹脂組成物と同様の材料を含む外部半導電層用組成物を投入する。

【0101】

次に、押出機Ａ～Ｃからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体１１０の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０を同時に押出す。これにより、ケーブルコアとなる押出材が形成される。

【0102】

その後、押出材を、例えば、水により冷却する。

【0103】

以上のケーブルコア形成工程Ｓ３００により、導体１１０、内部半導電層１２０、絶縁層１３０および外部半導電層１４０により構成されるケーブルコアが形成される。

【0104】

（Ｓ４００：遮蔽層形成工程）
ケーブルコアを形成したら、外部半導電層１４０の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層１５０を形成する。

【0105】

（Ｓ５００：シース形成工程）
遮蔽層１５０を形成したら、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層１５０の外周に、シース１６０を形成する。

【0106】

以上により、固体絶縁電力ケーブルとしての電力ケーブル１０が製造される。

【0107】

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

【0108】

（ａ）本実施形態の絶縁層は、プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つとを含む樹脂成分と、所定の分子量、融点および化学構造を有する耐性付与剤とを、耐性付与剤の含有量が樹脂成分１００質量部に対して０．４質量部～１０質量部となるように含有する樹脂組成物から形成されている。低結晶性樹脂やスチレン系樹脂によれば、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制することができ、絶縁層の絶縁性を向上させることができる。所定の融点および化学構造を有する耐性付与剤によれば、樹脂成分と加熱混合する際に溶融させて、樹脂成分に混入する金属不純物の表面を被覆することができる。つまり、金属不純物と樹脂成分との界面に耐性付与剤を介在させることができる。耐性付与剤は、フェノール骨格に由来する芳香環や極性を有するので、樹脂成分と金属不純物との間での急激な抵抗変化を緩和し、また金属不純物への電界集中を緩和することで、金属不純物による絶縁性の低下を抑制することができる。このように、本実施形態の絶縁層によれば、金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下の範囲内であれば、金属不純物を耐性付与剤で被覆することにより、金属不純物に起因する絶縁性の低下を抑制し、安定して高い絶縁性を実現することができる。

【0109】

（ｂ）耐性付与剤の融点が１３０℃以下であることが好ましく、２７℃で液体状態となるような融点であることがより好ましい。このような融点を有する耐性付与剤によれば、樹脂組成物の加熱混合の際、金属不純物の表面をより確実に被覆することができ、絶縁層の絶縁性をより向上させることができる。

【0110】

（ｃ）耐性付与剤は、炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有することが好ましい。また、耐性付与剤は、硫黄原子を含むことが好ましい。このような耐性付与剤によれば、樹脂成分との相溶性に優れるので、樹脂組成物の加熱混合の際に金属不純物を被覆しやすく、絶縁層に電気的な安定性を付与することができる。

【0111】

（ｄ）樹脂組成物は、プロピレン系樹脂としてランダムＰＰを含むことが好ましい。ランダムＰＰによれば、ホモＰＰと比較して絶縁層において割れなどを抑制することができ、より高い絶縁性を得ることができる。

【0112】

（ｅ）樹脂組成物は、ランダムＰＰおよびスチレン系樹脂、もしくは、ランダムＰＰ、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂を含むことが好ましい。少なくともランダムＰＰおよびスチレン系樹脂を用いることにより、プロピレン系樹脂の粗大な結晶成長を抑制しやすく、絶縁層において高い絶縁性を得ることができる。

【0113】

（ｆ）樹脂組成物は、プロピレン系樹脂としてランダムＰＰと、低結晶性樹脂やスチレン系樹脂である柔軟成分とを、樹脂組成物の融点が１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下となるような比率で含むことが好ましい。また、樹脂組成物は、プロピレン系樹脂としてホモＰＰと、低結晶性樹脂やスチレン系樹脂である柔軟成分とを、樹脂組成物の融点が１５８℃以上１６８℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下となるような比率で含むことが好ましい。樹脂組成物の融解熱量および融点が上記範囲となるような比率で各成分を含むことにより、絶縁層において、プロピレン系樹脂の過度な結晶成長を抑制し、絶縁層において、より高い絶縁性を得ることができる。

【0114】

（ｇ）樹脂組成物は、樹脂成分として、プロピレン系樹脂、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂を含むことが好ましい。これにより、低結晶性樹脂もしくはスチレン系樹脂のみを添加する場合と比較して、プロピレン系樹脂の結晶成長をより制御することが可能となり、絶縁層においてより高い絶縁性を得ることができる。

【0115】

＜本開示の他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態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。

【0116】

上述の実施形態では、絶縁層としての樹脂組成物成形体は、メカニカル的に混合され押出成形されたものである場合について説明したが、樹脂組成物成形体は、重合され押出成形されたものであってもよい。

【0117】

上述の実施形態では、電力ケーブル１０が遮水層を有していなくてもよい場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電力ケーブル１０は、上述の顕著な水トリー抑制効果を有していることで、簡易的な遮水層を有していてもよい。具体的には、簡易的な遮水層は、例えば、金属ラミネートテープからなる。金属ラミネートテープは、例えば、アルミニウムまたは銅等からなる金属層と、金属層の片面または両面に設けられる接着層と、を有している。金属ラミネートテープは、例えば、ケーブルコアの外周（外部半導電層よりも外周）を囲むように縦添えにより巻き付けられる。なお、当該遮水層は、遮蔽層よりも外側に設けられていてもよいし、遮蔽層を兼ねていてもよい。このような構成により、電力ケーブル１０のコストを削減することができる。

【0118】

上述の実施形態では、電力ケーブル１０が陸上、水中または水底に布設されるよう構成される場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、電力ケーブル１０は、いわゆる架空電線（架空絶縁電線）として構成されていてもよい。

【0119】

上述の実施形態では、ケーブルコア形成工程Ｓ３００において３層同時押出を行ったが、１層ずつ押出てもよい。

【実施例】

【0120】

次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。

【0121】

（１）評価サンプルの作製
本実施例では、以下の手順により、電力ケーブルの絶縁層を模した評価サンプルを作製した。本実施例では、金属不純物の混入による絶縁性の変化を評価するため、金属不純物として金属粉末を樹脂組成物に添加し評価サンプルを作製した。

【0122】

（１－１）材料
評価サンプルを形成するための樹脂組成物の材料として、以下の成分を準備した。

【0123】

プロピレン系樹脂（Ａ）として、以下を用いた。
・アイソタクチックプロピレン単独重合体（ホモＰＰ）：メルトフローレート：０．５ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９ｇ／ｍｌ、融点：１６５℃、融解熱量：１１５Ｊ／ｇ
・ランダムポリプロピレン（ランダムＰＰ）：メルトフローレート：１．３ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９ｇ／ｍｌ、融点：１４５℃、融解熱量：１００Ｊ／ｇ

【0124】

低結晶性樹脂（Ｂ）として、以下を用いた。
・エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）：エチレン含有量：５２質量％、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃：４０、融点：なし、融解熱量：なし

【0125】

スチレン系樹脂（Ｃ）として、以下を用いた。
・水素化スチレン系熱可塑性エラストマ（ＳＥＢＳ）：スチレン含有量：１２質量％、硬度：Ａ４２、メルトフローレート：４．５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、２．１６ｋｇ）、融点：なし、融解熱量：なし

【0126】

耐性付与剤（Ｄ）、成分（Ｄ）の比較形態となる比較成分（Ｄ´）として以下を用いた。

【0127】

なお、金属粉末としては、銅材を金属やすりで削り、銅粉末を得て、これを目開き２００μｍのふるいで分別した物を用いた。

【0128】

【表1】

【0129】

なお、表１中、フェノール数は、化合物におけるフェノール骨格の数を示し、０の場合を「‐」で表記する。水酸基周辺は、水酸基での立体障害の有無を示し、立体障害が小さい場合を「‐」、かさ高い置換基が水酸基のオルト位の片側にある場合を「片ヒンダード」、オルト位の両側にある場合を「ヒンダード」と表記する。また、耐性付与剤（ｄ６）および耐性付与剤（ｄ´９）については、常温（２７℃）で液体であるため、沸点（ｂｐ）を表示している。

【0130】

（１－２）樹脂組成物の調製
上述した材料を下記表２～表７に示す配合で加熱混合し、樹脂組成物を調製した。

【0131】

【表2】

【0132】

【表3】

【0133】

【表4】

【0134】

【表5】

【0135】

【表6】

【0136】

【表7】

【0137】

（サンプル１～６）
サンプル１では、表２に示すように、ポリプロピレン系樹脂（Ａ）としてアイソタクチックプロピレン単独重合体（ホモＰＰ）を７５質量部、低結晶性樹脂（Ｂ）としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）を２５質量部、耐性付与剤（Ｄ）として表１に示す（ｄ１）成分を６質量部、混合した。さらに、この混合物に、銅粉末を、その含有量が樹脂組成物の体積比率で０．０２％となるように添加した。そして、この混合物をニーダを用いて２２０℃で加熱混合することで、樹脂組成物を調製した。また、サンプル２では、耐性付与剤（Ｄ）を添加しない以外は、サンプル１と同様に樹脂組成物を調製した。サンプル３～６では、（ｄ１）成分の添加量を０．３質量部、０．５質量部、９質量部、１２質量部にそれぞれ変更した以外は、サンプル１と同様に樹脂組成物を調製した。

【0138】

（サンプル７～１５）
サンプル７～１５では、表３、４に示すように、耐性付与剤（Ｄ）の種類を（ｄ２）～（ｄ８）に変更するとともに、各耐性付与剤の添加量を適宜変更した以外は、サンプル１と同様に樹脂組成物を調製した。

【0139】

（サンプル１６～１８）
サンプル１６、１７では、表５に示すように、プロピレン系樹脂（Ａ）の種類をホモＰＰからランダムポリプロピレン（ランダムＰＰ）に変更するとともに、各成分の添加量を変更した以外は、サンプル１と同様に樹脂組成物を調製した。サンプル１８では、耐性付与剤（Ｄ）を添加しない以外は、サンプル１６、１７と同様に樹脂組成物を調製した。

【0140】

（サンプル１９～２１）
サンプル１９、２０では、表５に示すように、樹脂成分としてスチレン系樹脂（Ｃ）をさらに添加するとともに、各成分の添加量を適宜変更した以外は、サンプル１６と同様に樹脂組成物を調製した。サンプル２１では、耐性付与剤（Ｄ）を添加しない以外は、サンプル１９、２０と同様に樹脂組成物を調製した。

【0141】

（サンプル２２～３１）
サンプル２２～３１では、表６、７に示すように、耐性付与剤（Ｄ）の代わりに比較成分（Ｄ´）として（ｄ´１）成分～（ｄ´１０）成分を使用するとともに、その添加量を適宜変更した以外は、サンプル１と同様に樹脂組成物を調製した。

【0142】

（１－３）評価サンプルの作製
次に、調製したサンプル１～３１の樹脂組成物をそれぞれ、２２０℃でプレス成形し、加圧下で水冷により徐冷することによって、厚さ０．４ｍｍのシート状の評価サンプルを作製した。なお、評価サンプルの作製では、直径２００μｍ以下の銅粉末がシート中央に配置されるように、樹脂組成物を押出成形した。なお、サンプル１８および２１では、銅粉末を配置せずに、評価サンプルを作製した。

【0143】

（２）評価
作製した評価サンプルについて、以下の項目を評価した。

【0144】

（融点と融解熱量）
作製した評価サンプルについて、樹脂組成物の融点と融解熱量を測定した。

【0145】

各評価サンプルの融点は、ＤＳＣ測定により求めた。ＤＳＣ測定は、ＪＩＳ－Ｋ－７１２１（１９８７年）に準拠して行った。具体的には、ＤＳＣ装置としては、パーキンエルマー社製ＤＳＣ８５００（入力補償型）を用いた。基準試料は例えばα－アルミナとした。評価サンプルの質量は、８～１０ｇとした。ＤＳＣ装置において、室温（２７℃）から２２０℃まで１０℃／分で昇温させた。これにより、温度に対する、単位時間当たりの吸熱量（熱流）をプロットすることで、ＤＳＣ曲線を得た。

【0146】

このとき、各評価サンプルにおける単位時間当たりの吸熱量が極大（最も高いピーク）になる温度を「融点」とした。また、このとき、ＤＳＣ曲線において、融解ピークとベースラインとで囲まれた領域の面積を求めることにより、「融解熱量」を求めた。

【0147】

（交流破壊電界強度）
作製した評価サンプルの絶縁性について、交流破壊電界強度を測定した。交流破壊電界強度は、交流破壊試験により求めた。具体的には、常温（２７℃）において、評価サンプルに対して商用周波数（例えば６０Ｈｚ）の交流電圧を１０ｋＶで１０分課電した後、１ｋＶごとに昇圧し１０分課電することを繰り返す条件下で印加した。評価サンプルが絶縁破壊したときの電界強度を測定した。本実施例では、交流破壊電界強度が４５ｋＶ／ｍｍ以上であれば良好とした。

【0148】

（３）評価結果
各評価サンプルについて、上記各評価の結果を表２～７に示す。

【0149】

サンプル１～６によれば、耐性付与剤（Ｄ）の添加量を０．４質量部～１０質量部としたサンプル１、４、５は、耐性付与剤（Ｄ）を添加しないサンプル２や添加量が０．３質量部であるサンプル３と比較して、交流破壊電界強度が高く、絶縁性に優れていることが確認された。これは、サンプル１、４，５では、耐性付与剤（Ｄ）により金属不純物を被覆することができ、金属不純物による絶縁性の低下を抑制できたためと考えられる。なお、サンプル６では、耐性付与剤（Ｄ）の添加量が１２質量部と過剰であったため、評価サンプルをシート状に成形することができず、絶縁性を評価することができなかった。

【0150】

また、サンプル１、７～１０、１３～１５では、耐性付与剤（Ｄ）の種類を適宜変更したが、いずれも、交流破壊電界強度が高く、高い絶縁性を得られることが確認された。また、サンプル１０によると、他のサンプルと比べて、より高い交流破壊電界強度が得られることが確認された。このことから、耐性付与剤（Ｄ）としては、化学構造中に硫黄原子や炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有するものが好ましいことが確認された。

【0151】

また、サンプル１０～１２によれば、サンプル１～７と同様に、耐性付与剤（Ｄ）を適切な添加量とすることにより、高い絶縁性を得られることが確認された。

【0152】

サンプル１６、１７によれば、プロピレン系樹脂としてランダムＰＰを使用することにより、ホモＰＰを使用するサンプル１と比べて、交流破壊電界強度をより高くできることが確認された。また、サンプル１９、２０によれば、プロピレン系樹脂に低結晶性樹脂とともにスチレン系樹脂を添加することにより、サンプル１６、１７と同様、交流破壊電界強度を高くできることが確認された。これに対して、耐性付与剤（Ｄ）を添加しないサンプル１８およびサンプル２１では、金属不純物の影響により、交流破壊電界強度が４５ｋＶ／ｍｍ未満となり、サンプル１６、１７、１９、２０と比較して絶縁性が低くなることが確認された。なお、サンプル１８や２１と同様の樹脂組成とし、銅粉末を添加しなかった場合、交流破壊電界強度が６６ｋＶ／ｍｍ、６８ｋＶ／ｍｍとなり、金属不純物のない状態では所望の絶縁性を得られることが確認された。

【0153】

サンプル２２～３１では、表６に示すように、分子量が２００～５００の範囲外、フェノール骨格を持たない、水酸基の周囲で立体障害が生じる、もしくは、融点が２１５℃よりも高い比較成分（Ｄ´）を用いたため、絶縁性が著しく低くなることが確認された。これは、比較成分（Ｄ´）が加熱混合の際に金属不純物の表面を十分に被覆できない、もしくは、被覆したとしても、金属不純物と樹脂成分との間での抵抗変化を十分に緩和できないためと考えられる。

【0154】

以上のように、プロピレン単位を含む樹脂成分に対して、所定の化学構造、分子量および融点を有する耐性付与剤を所定量、添加することにより、金属不純物の含有量が体積比率で０．０２％以下の範囲内であれば、絶縁層において高い絶縁性を安定して実現できることが確認された。

【0155】

＜本開示の好ましい態様＞
以下、本開示の好ましい態様を付記する。

【0156】

（付記１）
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である、
樹脂組成物。

【0157】

（付記２）
導体と、
前記導体の外周に被覆された絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、樹脂組成物から形成され、
前記樹脂組成物は、
プロピレン単位を含む樹脂成分と、耐性付与剤と、を含有し、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記耐性付与剤の含有量が、前記樹脂成分１００質量部に対して、０．４質量部以上１０質量部以下であり、
金属不純物の含有割合が体積比率で０．０２％以下である、
電力ケーブル。

【0158】

（付記３）
前記樹脂成分は、エチレン単位およびスチレン単位の少なくとも１つを含む、
付記２に記載の電力ケーブル。

【0159】

（付記４）
前記耐性付与剤は、２７℃で液体状態となるような融点を有する、
付記２又は付記３に記載の電力ケーブル。

【0160】

（付記５）
前記耐性付与剤は、炭素数５以上１０以下の直鎖炭素鎖構造を有する、
付記２から付記４のいずれか１つに記載の電力ケーブル。

【0161】

（付記６）
前記耐性付与剤は、硫黄原子を含む、
付記２から付記５のいずれか１つに記載の電力ケーブル。

【0162】

（付記７）
前記耐性付与剤は、フェノール系酸化防止剤である、
付記２から付記６のいずれか１つに記載の電力ケーブル。

【0163】

（付記８）
前記樹脂組成物は、プロピレン系樹脂として、融点が１６０℃以上１７５℃以下、融解熱量が１００Ｊ／ｇ以上１２０Ｊ／ｇ以下であるプロピレン単独重合体を含み、
前記樹脂組成物の融点が１５８℃以上１６８℃以下であり、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下である、
付記２から付記７のいずれか１つに記載の電力ケーブル。

【0164】

（付記９）
前記樹脂組成物は、プロピレン系樹脂として、融点が１４０℃以上１５５℃以下、融解熱量が９０Ｊ／ｇ以上１０５Ｊ／ｇ以下であるプロピレンランダム共重合体を含み、
前記樹脂組成物の融点が１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下である、
付記２から付記７のいずれか１つに記載の電力ケーブル。

【0165】

（付記１０）
プロピレン系樹脂と、低結晶性樹脂およびスチレン系樹脂の少なくとも１つを含む柔軟成分と、耐性付与剤と、を混合して樹脂組成物を準備する工程と、
前記樹脂組成物を用い、導体の周囲に絶縁層を被覆させる工程と、を備え、
前記耐性付与剤は、フェノール骨格を有し、前記フェノール骨格における水酸基のオルト位の少なくとも一方に水素もしくは炭素数１～３のアルキル基が結合されたモノマであって、融点が２１５℃以下であり、分子量が２００以上５００以下であり、
前記樹脂組成物を準備する工程では、前記プロピレン系樹脂および前記柔軟成分を含む樹脂成分１００質量部に対して、前記耐性付与剤を０．４質量部以上１０質量部以下、添加する、
電力ケーブルの製造方法。

【0166】

（付記１１）
前記樹脂組成物を準備する工程では、前記プロピレン系樹脂と前記柔軟成分との合計を１００質量部としたとき、前記プロピレン系樹脂を５５質量部以上９５質量部以下、前記柔軟成分を５質量部以上４５質量部以下、混合する、
付記１０に記載の電力ケーブルの製造方法。

【0167】

（付記１２）
前記プロピレン系樹脂は、融点が１６０℃以上１７５℃以下、融解熱量が１００Ｊ／ｇ以上１２０Ｊ／ｇ以下であるプロピレン単独重合体であって、
前記樹脂組成物を準備する工程では、前記樹脂組成物の融点が１５８℃以上１６８℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１１０Ｊ／ｇ以下となるように、前記プロピレン系樹脂と前記柔軟成分とを混合する、
付記１０又は付記１１に記載の電力ケーブルの製造方法。

【0168】

（付記１３）
前記プロピレン系樹脂は、融点が１４０℃以上１５５℃以下、融解熱量が９０Ｊ／ｇ以上１０５Ｊ／ｇ以下であるプロピレンランダム共重合体であって、
前記樹脂組成物を準備する工程では、前記樹脂組成物の融点が１４０℃以上１５０℃以下、融解熱量が５５Ｊ／ｇ以上１００Ｊ／ｇ以下となるように、前記プロピレン系樹脂と前記柔軟成分とを混合する、
付記１０又は付記１１に記載の電力ケーブルの製造方法。

【符号の説明】

【0169】

１０ 電力ケーブル
１１０ 導体
１２０ 内部半導電層
１３０ 絶縁層
１４０ 外部半導電層
１５０ 遮蔽層
１６０ シース

【図1】