專利名稱：太陽能集電電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能集電電纜，特別是，涉及用雙層構(gòu)造的絕緣層被覆的太陽能集電電纜。
背景技術(shù)：
近年來，人們對能源資源的枯竭和大氣中(X)2增加這樣的環(huán)境問題以及能源問題的關(guān)心日益增加，因此，期望開發(fā)清潔能源，其中，使用太陽能電池的太陽能發(fā)電系統(tǒng)作為新的能源正在得到實用化。在這樣的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中所使用的太陽能集電電纜是以屋外環(huán)境下的使用作為前提，因此，除了要求可使用溫度寬、耐紫外線性、柔性之外，還要求機械強度及雙重絕緣或強化絕緣，另外，還要求該太陽能集電電纜為符合電氣用品安全法(PSE規(guī)格)的電纜。在PSE規(guī)格所要求的項目中，除了對導(dǎo)體及絕緣體的要求項目外，還對外皮(護套)規(guī)定有物理特性(伸長率、抗張強度、老化后的伸長殘率及抗張強度殘率)及加熱變形的項目。另外，為了防止在起火事故等時火勢傳過電纜而增大，在PSE規(guī)格中要求具有阻燃性。作為阻燃性電線，有專利文獻1所述的無鹵阻燃電線?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-160324號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在這些電纜中，為了實現(xiàn)上述阻燃性，需要在外層中混合氫氧化鋁或氫氧化鎂等金屬氧化物，含有該金屬氧化物的電纜存在著在擦過時該擦過部分變白的現(xiàn)象，也就是發(fā)生所謂的白化，從而引起外觀不良的問題。本發(fā)明是著眼于現(xiàn)有的太陽能集電電纜中的上述問題而進行的，其目的在于提供一種太陽能集電電纜，其滿足PSE規(guī)格中外皮所要求具有的物理特性(伸長率、抗張強度、 老化后的伸長殘率及抗張強度殘率)以及加熱變形性和阻燃性，同時具有不會產(chǎn)生由摩擦等引起的所謂白化的良好外觀。解決課題的手段本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)體上被覆有雙重絕緣層的電纜中，通過使構(gòu)成外側(cè)絕緣層的樹脂中以一定的比率含有合成氫氧化鎂，并且使構(gòu)成外側(cè)絕緣層的樹脂的組成形成為特定的組成，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，并完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的太陽能集電電纜是用具有外側(cè)絕緣層和由聚乙烯構(gòu)成的內(nèi)側(cè)絕緣層的雙層構(gòu)造的絕緣層被覆導(dǎo)體而形成的太陽能集電電纜，其中，所述外側(cè)絕緣層以(A)/(B)=1 1. 6的質(zhì)量比含有合成氫氧化鎂(A)和基體樹脂(B)，并且該基體樹脂以(C) / (D)= 70/30 90/10的質(zhì)量比含有聚烯烴系樹脂(C)和苯乙烯系熱塑性彈性體(D)，該聚烯烴系樹脂以(E)/(F) =2/6 3/5的質(zhì)量比含有聚丙烯系樹脂(E)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物 (F)。另外，本發(fā)明的太陽能集電電纜中，所述苯乙烯系熱塑性彈性體優(yōu)選為SEBS(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物)。附圖簡要說明

圖1是示出本發(fā)明太陽能集電電纜的一個例子的剖面斜視示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的太陽能集電電纜進行詳細地說明。圖1是示出本發(fā)明太陽能集電電纜的一個例子的剖面斜視示意圖。太陽能集電電纜1具有這樣的形狀其中，用具有內(nèi)側(cè)絕緣層20以及在其外周層疊的外側(cè)絕緣層30的雙重構(gòu)造的絕緣層來被覆導(dǎo)體10。在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，通常使用兩根1. 5m左右長度的電纜作為一組。關(guān)于導(dǎo)體10的尺寸，其截面積優(yōu)選為2. Omm2 6. 0mm2，考慮到PSE規(guī)格，優(yōu)選的是，公稱截面積為2. Omm2,3. 5mm2,其結(jié)構(gòu)為7根絞合/單線直徑0. 6mm,7根絞合/單線直徑0. 8mm。材質(zhì)例如可以為軟銅。關(guān)于內(nèi)側(cè)絕緣層20的尺寸，考慮到PSE規(guī)格，優(yōu)選的是，厚度為0. 7mm 1. 2mm,外徑為3. 4mm 5. 1mm。內(nèi)側(cè)絕緣層20的材質(zhì)為聚乙烯。通過用純聚乙烯制成內(nèi)側(cè)絕緣層 20，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電特性。關(guān)于外側(cè)絕緣層30的尺寸，考慮到PSE規(guī)格，厚度優(yōu)選為1.5mm，并且完成外徑優(yōu)選為 6. 4mm 8. Imm0外側(cè)絕緣層30含有合成氫氧化鎂作為阻燃劑。作為市售的合成氫氧化鎂，可列舉 (例如)協(xié)和化學(xué)工業(yè)(株)制造的々^ ι (商標)。在此，之所以將阻燃劑限定為合成氫氧化鎂，是因為通過以特定的含有比例進行添加，電纜不會產(chǎn)生摩擦情況下的白化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)阻燃性。也可以對合成氫氧化鎂進行表面處理。另一方面，雖然常用的氫氧化鋁或天然氫氧化鎂等金屬氧化物對獲得阻燃性是有效的，但是在添加能夠獲得阻燃性的量的情況下，電纜的摩擦處變白，因此，不能同時獲得阻燃性和優(yōu)良的外觀。相對于外側(cè)絕緣層30的基體樹脂，以1 1. 6的質(zhì)量比含有合成氫氧化鎂。在不足1時不能得到所期望的阻燃性，若超過1. 6則成形時的擠出性變差。外側(cè)絕緣層30的基體樹脂含有聚烯烴系樹脂(C)和苯乙烯系熱塑性彈性體(D)。 其質(zhì)量比為(C)/(D) = 70/30 90/10。聚烯烴系樹脂的含有比率若超過聚烯烴系樹脂和苯乙烯系熱塑性彈性體合計量的90質(zhì)量％，則發(fā)現(xiàn)阻燃性變差的傾向，同時得不到所期望的抗張強度。另一方面，若不足70質(zhì)量％，則在外側(cè)絕緣層30產(chǎn)生白化。上述聚烯烴系樹脂以(E)/(F) = 2/6 3/5的質(zhì)量比含有聚丙烯系樹脂(E)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(F)。聚丙烯系樹脂的含有比率不足聚丙烯系樹脂和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物合計量的2/8時，不能得到所期望的抗張強度，若超過3/8則阻燃性和伸長率變差。
作為聚丙烯系樹脂，雖然沒有特別限定，但優(yōu)選是在乙烯丙烯共聚物或聚丙烯中熔融混煉乙烯-丙烯橡膠(EPDM、EPR)而形成的物質(zhì)。特別優(yōu)選是在乙烯丙烯共聚物中熔融混煉EPDM、Era而形成的物質(zhì)。這是因為這樣的物質(zhì)在具有充分的耐熱性及強度的同時， 能夠賦予配線時容易作業(yè)的柔韌性。作為聚丙烯系樹脂，除了使用通過熔融混煉上述的樹脂成分和橡膠成分而合成的復(fù)合TPO型(ΤΡ0 烯烴系熱塑性彈性體)外，也可以使用反應(yīng) TPO型。反應(yīng)TPO為在聚合物聚合時在作為硬部的基質(zhì)樹脂中分散作為軟部的橡膠成分而形成的烯烴系熱塑性彈性體，相對于通過熔融混煉上述的樹脂成分和橡膠成分而合成的復(fù)合ΤΡ0，反應(yīng)TPO為使樹脂成分和橡膠成分在同一聚合場中聚合而形成的ΤΡ0。在本發(fā)明中可以使用基質(zhì)部分為聚丙烯的物質(zhì)。作為上述苯乙烯系熱塑性彈性體，雖然沒有特別限定，但優(yōu)選SEBS (苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物)或SEBC(苯乙烯-乙烯丁烯-烯烴結(jié)晶嵌段共聚物)。通過苯乙烯成分的芳香環(huán)的嵌入，燃燒時的成殼性提高，阻燃試驗容易合格。另外，由于具有乙烯-丁二烯成分，因此在與聚烯烴系樹脂混合時，不會使聚烯烴系樹脂的伸長率及強度變差，比單獨使用聚烯烴系樹脂時的情況更能改善抗張強度。作為上述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，雖然沒有特別限定，但優(yōu)選舉出丙烯酸乙酯的含有比例為10質(zhì)量％ 25質(zhì)量％的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物，特別優(yōu)選丙烯酸乙酯的含有比例為15質(zhì)量％左右的乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。這是因為氫氧化鎂的分散性得到提高。丙烯酸乙酯的含量少時不能充分地使氫氧化鎂分散，這會產(chǎn)生得不到伸長率、氫氧化鎂發(fā)生凝集等問題。根據(jù)需要，外側(cè)絕緣層30的基體樹脂可以進一步單獨使用或兩種以上組合使用增塑劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、防老化劑、潤滑劑、著色劑、填充劑、加工性改良劑以及其它改性劑等。上述太陽能集電電纜1是通過利用擠出被覆，按照內(nèi)側(cè)絕緣層20、外側(cè)絕緣層30 的順序被覆導(dǎo)體10而得到的。另外，用于內(nèi)側(cè)絕緣層20的聚乙烯優(yōu)選通過電子束或紫外線照射等方法而被交聯(lián)。另外，擠出被覆時，可通過將各組成物用輥、密煉機、擠出機等進行混煉，將所得到的顆粒復(fù)合物和導(dǎo)體用附帶有十字頭模的現(xiàn)有公知的電線用擠出機進行電線被覆擠出成形。實施例下面通過實施例以及比較例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實施例。(1)太陽能集電電纜的制作分別將由表1所示組成形成的外皮用作外側(cè)絕緣層，制作了實施例1 5以及比較例1 6的太陽能集電電纜。就各電纜而言，分別制作了表2所示的完成外徑不同的兩種電纜(電纜1、2)。(2)所制作的太陽能集電電纜的評價將所得到的各電纜及評價示于表1。另外，就實施例1 5以及比較例1 6中的任意一個而言，即使是完成外徑不同的電纜(電纜1、2)，也具有相同的結(jié)果，因此總結(jié)并示于表1。
權(quán)利要求
1.一種太陽能集電電纜，其為用具有外側(cè)絕緣層以及由聚乙烯構(gòu)成的內(nèi)側(cè)絕緣層的雙層構(gòu)造的絕緣層被覆導(dǎo)體而形成的太陽能集電電纜，所述外側(cè)絕緣層以(A)/(B) = 1 1.6的質(zhì)量比含有合成氫氧化鎂(A)和基體樹脂(B),該基體樹脂以(C)/(D) = 70/30 90/10的質(zhì)量比含有聚烯烴系樹脂(C)和苯乙烯系熱塑性彈性體(D)，該聚烯烴系樹脂以(E)/(F) =2/6 3/5的質(zhì)量比含有聚丙烯系樹脂(E)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(F)。
2.權(quán)利要求1所述的太陽能集電電纜，其中所述苯乙烯系熱塑性彈性體為SEBS(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能集電電纜，其滿足PSE規(guī)格中外皮所要求具有的物理特性(伸長率、抗張強度、老化后的伸長殘率和抗張強度殘率)以及加熱變形性和阻燃性，同時具有不會產(chǎn)生由摩擦等引起的所謂白化的良好外觀。太陽能集電電纜(1)為用具有外側(cè)絕緣層(30)以及由聚乙烯構(gòu)成的內(nèi)側(cè)絕緣層(20)的雙層構(gòu)造的絕緣層被覆導(dǎo)體(10)而形成的結(jié)構(gòu)，所述外側(cè)絕緣層(30)以(A)/(B)＝1～1.6的質(zhì)量比含有合成氫氧化鎂(A)和基體樹脂(B)，該基體樹脂以(C)/(D)＝70/30～90/10的質(zhì)量比含有聚烯烴系樹脂(C)和苯乙烯系熱塑性彈性體(D)，該聚烯烴系樹脂以(E)/(F)＝2/6～3/5的質(zhì)量比含有聚丙烯系樹脂(E)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(F)。
文檔編號H01L31/042GK102483974SQ201180003601
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者八木澤丈, 山崎智 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社