JP2000268631A - 電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物 - Google Patents
電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物Info
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Abstract
り、またボイドの発生が抑制された電力ケーブルの半導
電層用樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 結晶化度が30%以下であるエチレン系
共重合体100重量部に対して、黒鉛化カーボンブラッ
クが30〜70重量部配合されていることを特徴とする
電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物。
Description
導電層用樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、吸水量が
少なく、直流漏れ電流が僅少であり、またボイドの発生
が抑制された半導電層用樹脂組成物に関する。
ケーブルは、一般に、絶縁体界面における電界集中の緩
和や部分放電の防止を目的として、体積抵抗率として概
ね10 5 Ω−cm以下の導電性を持つように調製された
半導電層を絶縁体の内部および外部に設けられている。
この半導電層は、一般に、ポリエチレン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体やエチレンーエチルアクリレート共重
合体などのエチレン系共重合体等のオレフィン系樹脂を
ベース樹脂とし、これにファーネスブラック、アセチレ
ンブラック、ケッチェンブラックなどの導電性のカーボ
ンブラックを配合して導電性を付与した樹脂組成物で形
成されている。
セチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボン
ブラックは吸水し易く、これを配合した樹脂組成物から
なる半導電層が形成された電力ケーブルでは直流漏れ電
流が増加するという問題があった。また、押出成形時に
発泡してボイド(空隙)が発生し、電力ケーブルの表面
性状を悪化させるという問題もあった。
従来の状況に鑑み、吸水量が少なく、直流漏れ電流が僅
少であり、またボイドの発生が抑制された電力ケーブル
の半導電層用樹脂組成物を提供することにある。
を達成すべく鋭意研究した結果、ベース樹脂であるエチ
レン系共重合体の結晶化度に着目するとともに、カーボ
ンブラックとして吸水性が低い黒鉛化カーボンブラック
を用いることが効果的にあることを見い出し、本発明を
完成するに至った。
達成するために、結晶化度が30%以下であるエチレン
系共重合体100重量部に対して、黒鉛化カーボンブラ
ックが30〜70重量部配合されていることを特徴とす
る電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物を提供する。
体にカーボンブラックを配合すると、カーボンブラック
が偏在し易くなり、カーボンブラックの密度の高い部分
において吸水量が多くなる。これに対して結晶化度が低
いエチレン系共重合体にカーボンブラックを配合する
と、カーボンブラックが均一に分散されるようになり、
局所的な高吸水量部分の発生が無くなる。本発明では、
ポリエチレン系共重合体の結晶化度をカーボンブラック
の偏在が起こらない範囲とし、かつカーボンブラックに
ついても、従来用いられているファーネスブラックやア
セチレンブラック、ケッチェンブラックなどに比べて吸
水性が低い黒鉛化カーボンブラックを用いることによ
り、さらなる吸水量の低減が図られる。
する。本発明でベース樹脂として用いるエチレン系共重
合体としては、結晶化度が30%以下のものが用いられ
る。結晶化度が30%以下であれば、その組成について
は特に制限されるものではないが、例えばエチレン−酢
酸ビニル共重合体(EVA)、エチレンーエチルアクリ
レート共重合体(EEA)、エチレン−プロピレン共重
合体(EPR)等が挙げられる。エチレン系共重合体の
結晶化度はコモノマーの含有量が多くなるほど結晶化度
が低下する傾向にあり、本発明においてはコモノマーの
含有量により結晶化度を30%以下となるように調整す
る。また、結晶化度は、DSC(示差走査熱量測定)に
より求めることができる。また、これらのエチレン系共
重合体は、一種用いることも、二種以上を混合して用い
ることもできる。
合体からなるベース樹脂に導電性を付与するために配合
されるカーボンブラックとして、黒鉛化カーボンブラッ
クを使用する。黒鉛化カーボンブラックは、従来用いら
れていたファーネスブラックなどのカーボンブラックを
さらに不活性雰囲気中で2000〜3000℃の高温で
処理したものであって、元の粒子径を保持したまま粒子
内の結晶成長をさせたものである。この黒鉛化カーボン
ブラックは、従来用いられていたファーネスブラックな
どのカーボンブラックに比べて不純物が低減され、耐熱
性が向上され、水分を始めとする液体などの吸着性が低
減されている。黒鉛化カーボンブラックの粒子径や比表
面積などの物性は、必要に応じて適宜選択することがで
きる。かかる黒鉛化カーボンブラックの例として、東海
カーボン株式会社製のトーカブラック#3845、#3
855あるいは#3885(商品名)などが挙げられ
る。黒鉛化カーボンブラックの配合量は、エチレン系共
重合体100重量部に対して30〜70重量部であり、
好ましくは50〜60重量部である。黒鉛化カーボンブ
ラックの配合量が、30重量部未満の少量の場合は半導
電層としての導電性が不十分となり、一方70重量部を
越える多量の場合は樹脂組成物の溶融時の粘度が高くな
って押出成形が困難になり、何れの場合も所期の目的を
達成できない。
は、架橋剤が配合されてもよい。この架橋剤としては、
従来からエチレン系共重合体等の架橋剤として知られた
ものを適宜選択して用いることができ、その例として、
ジクミルパ−オキサイド、過酸化ベンゾイル、2,5−
ジメチルー2,5−ジ(第三ブチルペルオキシ)ヘキシ
ンー3、1,3−ビス(第三ブチルペルオキシイソプロ
ピル)ベンゼン等の有機過酸化物等が挙げられる。これ
らの中でも、ジクミルパーオキサイドが好ましく用いら
れる。架橋剤の配合量は、必要に応じて適宜設定するこ
とができるが、エチレン系共重合体100重量部に対し
て0.5〜2.0重量部が適当である。
は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤
など、一般にオレフィン系樹脂組成物に添加される添加
剤を適量添加することができる。中でも、酸化防止剤の
添加は好ましい。
組成物成分を、ヘンシェルミキサー、オープンロールミ
キサー、バンバリー混合機、ニーダーなどの既知の混合
手段を用いて均一に混合することにより容易に調製する
ことができる。また、本発明の半導電層用樹脂組成物に
よる電力ケーブルの半導電層の形成は、押出成形と、架
橋剤が用いられている場合はそれに続く架橋処理を行
う、公知の電力ケーブルの製造方法により容易に行うこ
とができる。
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。
した如く各成分を配合し、ヘンシェルミキサーにより混
練して樹脂組成物コンパウンドを得た。この樹脂組成物
コンパウンドを半導電層用として用いて、押出機にて、
外径9.3mmの導体上に厚さ1mmの内部半導電層、
厚さ3mmの絶縁層、厚さ0.7mmの外部半導電層を
三層同時押出成形してケーブルを作成し、このケーブル
を窒素雰囲気中で280℃にて3分間加熱して化学架橋
処理した。尚、絶縁層の形成には日本ユニカー(株)製
「HFDJ−4201」を用いた。
水分含有量、及び得られたケーブルの半導電層の直流漏
れ電流、体積抵抗率を測定した。また、押出成形時にお
ける半導電層用樹脂組成物コンパウンドの押出加工性を
評価した。水分含有量は、カールフィッシャー法でJI
S K0068に準拠して測定した。また、直流漏れ電
流は、中部精機社製の直流高圧漏れ電流測定器・HLD
−20Aを使用してケーブル長300mに対して−16
kVの電圧を印加後、7分後の漏れ電流値を測定した。
また、押出加工性は、押出成形時の半導電層用樹脂組成
物を撹拌する際のモータトルク値の上昇状況と、押出成
形時の外部半導電層のボイド発生状況など表面状態の目
視による観察結果とから総合的に評価した。これらの結
果を表1に示した。
1、MFR:15g/10min、結晶化度:42%) *2:エチレン−酢酸ビニル共重合体(密度:0.9
4、MFR:15g/10min、結晶化度:25%) *3:エチレンーエチルアクリレート共重合体(密度:
0.93、MFR:15g/10min、結晶化度:2
7%) *4:粒子径:40nm、比表面積:60m2 /g、D
BP吸油量:175ml/100g *5:粒子径:25nm、比表面積:85m2 /g、D
BP吸油量:130ml/100g *6:粒子径:40nm、比表面積:58m2 /g、D
BP吸油量:170ml/100g *7:ジクミルパーオキサイド *8:4,4'−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メ
チルフェノール) *9:○=良好、△=やや悪い、×=悪い
半導電層用樹脂組成物は、水分含有量が少なく、その押
出加工性もボイドの発生等もなく良好であり、半導電層
の直流漏れ電流も少ない。これに対して、比較例1は結
晶化度30%以下のエチレン系共重合体にファーネスブ
ラックを配合した例であるが、水分含有量が多く、押出
加工性が悪く、直流漏れ電流も大きい。比較例2及び3
は結晶化度30%以上の低密度ポリエチレンに黒鉛化カ
ーボンブラックを配合した例であるが、水分含有量が多
く、押出加工性が悪く、直流漏れ電流も大きい。比較例
4は黒鉛化カーボンブラックを本発明の範囲より多量に
配合した例であるが、水分含有量が多く、溶融時の粘度
が高くなり押出加工性が悪い。比較例5は黒鉛化カーボ
ンブラックを本発明の範囲よりも少なく配合した例であ
るが、水分含有量が少なく、また押出成形性も良好であ
るが、導電性が不足している。
吸水量が少なく、直流漏れ電流が僅少であり、ボイドの
発生が抑制された電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物
が提供される。
Claims (2)
- 【請求項1】 結晶化度が30%以下であるエチレン系
共重合体100重量部に対して、黒鉛化カーボンブラッ
クが30〜70重量部配合されていることを特徴とする
電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物。 - 【請求項2】 前記エチレン系共重合体がエチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレンーエチルアクリレート共重
合体またはエチレン−プロピレン共重合体であることを
特徴とする請求項1に記載の電力ケーブルの半導電層用
樹脂組成物。
Priority Applications (1)
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JP07419199A JP4175588B2 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016100262A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 新日鐵住金株式会社 | 固体高分子形燃料電池用触媒 |
JP2020012097A (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-23 | キヤノン株式会社 | 樹脂組成物、樹脂成形体、樹脂積層体、カートリッジ、画像形成装置、樹脂成形体の製造方法、樹脂積層体の製造方法およびカートリッジの製造方法 |
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WO2022265181A1 (ko) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 엘에스전선 주식회사 | 반도전성 조성물 및 이로부터 형성된 반도전층을 갖는 전력 케이블 |
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1999
- 1999-03-18 JP JP07419199A patent/JP4175588B2/ja not_active Expired - Fee Related
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