JP2000315423A - Semiconductive composition and insulated cable for direct current using same - Google Patents
Semiconductive composition and insulated cable for direct current using sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック絶縁
ケーブル用の半導電性組成物、及びこれを用いた直流用
絶縁ケーブルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductive composition for a plastic insulated cable and a DC insulated cable using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電力ケーブルなどのプラスチック絶縁ケ
ーブルにあっては、絶縁体に対する導電性突起の発生防
止や電界緩和などを目的を持って、例えば図１に示すよ
うに、導体１と絶縁体２との間や、絶縁体２と外皮３と
の間に内部半導電層４や外部半導電層５を設けることが
多い。そして、一般にこれらの内外の半導電層４，５と
絶縁体２とは３層同時押し出しなどによって形成してい
る。2. Description of the Related Art In a plastic insulated cable such as a power cable, for example, as shown in FIG. And the inner semiconductive layer 4 and the outer semiconductive layer 5 are often provided between the insulator 2 and the outer cover 3. Generally, the inner and outer semiconductive layers 4 and 5 and the insulator 2 are formed by extruding three layers simultaneously.
【０００３】この半導電層用の半導電性組成物として
は、既に種々のものが提案されているが、例えば交流用
（タイプ）の絶縁ケーブルでは、通常架橋ポリエチレン
（ＸＬＰＥ）からなる絶縁体に対して、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はエチレン−酢酸エチル共
重合体（ＥＥＡ）にポリエチレン（ＰＥ）、カーボンブ
ラック、その他少量の添加剤を添加した組成物が用いら
れている。Various types of semiconductive compositions for the semiconductive layer have already been proposed. For example, in the case of an AC (type) insulated cable, an insulator made of cross-linked polyethylene (XLPE) is usually used. On the other hand, a composition in which polyethylene (PE), carbon black, and other small amounts of additives are added to an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or an ethylene-ethyl acetate copolymer (EEA) is used.
【０００４】一方、直流用（タイプ）の絶縁ケーブルで
も、半導電層用の半導電性組成物としては、上記と同様
の半導電性組成物材料を用いるものの、絶縁体にあって
は、ＸＬＰＥを単独で用いた場合、架橋剤残渣の影響や
架橋剤中の不純物イオンなどの影響により絶縁体中にお
いて空間電荷が蓄積し易いという問題が生じるため、殆
どＸＬＰＥを単独で用いることはなく、一般的にはＰＥ
にカーボンブラックや無機化合物（炭酸カルシウムや炭
酸マグネシウム）などの充填剤を添加し、架橋したもの
が用いられている。On the other hand, in the case of an insulated cable for direct current (type), the same semiconductive composition material as described above is used as the semiconductive composition for the semiconductive layer. When used alone, there is a problem that space charge easily accumulates in the insulator due to the influence of the cross-linking agent residue and the influence of impurity ions in the cross-linking agent. Therefore, almost no XLPE is used alone. Typically PE
A filler obtained by adding a filler such as carbon black or an inorganic compound (calcium carbonate or magnesium carbonate) to the mixture and crosslinking the mixture is used.
【０００５】また、このような観点から、本出願人にあ
っても、既に密度が０．９４ｇ／ｃｍ３以上のＰＥに無
水マレイン酸をグラフト重合させたもの（無水マレイン
酸変性ポリエチレン）を絶縁体とした直流用の絶縁ケー
ブルを提案している（特願昭６３−１６０３１２号）。[0005] From such a viewpoint, the applicant of the present invention has insulated PE (maleic anhydride-modified polyethylene) obtained by graft-polymerizing maleic anhydride onto PE having a density of 0.94 g / cm 3 or more. An insulated cable for direct current has been proposed (Japanese Patent Application No. 63-160312).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の上記
のような絶縁体と半導電性組成物との組み合わせの場
合、本発明者等が鋭意検討したところ、なお改善すべき
余地があり、特に直流タイプの絶縁ケーブルにおいてよ
り多くの問題点があった。However, in the case of the conventional combination of an insulator and a semiconductive composition as described above, the present inventors have conducted intensive studies and found that there is still room for improvement. There were more problems with DC type insulated cables.
【０００７】（１）つまり、上記従来の半導電性組成物
の場合、絶縁体側に添加された架橋剤の移行によって架
橋させるタイプのものがあるが、この架橋剤を含まない
半導電性組成物にあっては、熱変形が大きくなり易いと
いう問題があった。(1) That is, in the case of the above-mentioned conventional semiconductive composition, there is a type in which the crosslinking is carried out by transferring a crosslinking agent added to the insulator side, but the semiconductive composition not containing this crosslinking agent. However, there is a problem that thermal deformation tends to increase.
【０００８】（２）一方、半導電性組成物側に架橋剤を
添加した場合には、直流タイプの絶縁ケーブルのように
長尺品として押し出そうとすると、押出中に架橋が開始
されるというスコーチ（早期架橋）が生じ易いという問
題があった。(2) On the other hand, when a cross-linking agent is added to the semiconductive composition side, the cross-linking is started during the extrusion when it is to be extruded as a long product like a DC type insulated cable. There is a problem that scorch (early crosslinking) tends to occur.
【０００９】（３）また、絶縁体中の空間電荷について
の問題であるが、これは、上述したように、使用する絶
縁体材料に起因するものの、絶縁体側と接触する半導電
性組成物側の材料との組み合わせによっても、大きく影
響されるという問題があった。例えば用いる半導電性組
成物の材料によって、半導電層側から絶縁体側へ注入さ
れる電子の挙動が異なるからと考えられる。このため、
特に直流タイプの絶縁ケーブルでは、絶縁体と半導電性
組成物との両材料の組み合わせをよく吟味することが必
要とされる。一方、上記従来のように、ＰＥにカーボン
ブラックや無機化合物などの充填剤を添加して架橋する
場合においても、スコーチの問題が生じて、長尺な絶縁
ケーブルの製造には問題があった。(3) There is also a problem regarding the space charge in the insulator. As described above, this is caused by the insulator material to be used, but it is caused by the semiconductive composition contacting the insulator side. There is a problem that it is greatly affected by the combination with the material. For example, it is considered that the behavior of electrons injected from the semiconductive layer side to the insulator side differs depending on the material of the semiconductive composition used. For this reason,
In particular, in the case of a DC type insulated cable, it is necessary to carefully examine the combination of both the insulator and the semiconductive composition. On the other hand, even in the case where a filler such as carbon black or an inorganic compound is added to PE and crosslinked as in the above-described conventional case, there is a problem of scorch, and there is a problem in manufacturing a long insulated cable.
【００１０】（４）さらに、直流タイプの絶縁ケーブル
のように長尺品として押し出する場合、ドラムに巻き取
るのではなく、大型のターンテーブル（例えば半径が１
０〜１３ｍ程度のターンテーブル）上に重ねて巻き取る
ことが多いので、下方に巻かれたケーブル部分は、上側
に巻かれたケーブル部分の大きな加重を受けるため、半
導電性組成物の機械的強度（耐潰れ性）が弱いと、ケー
ブル内で変形するなどの問題もあった。(4) Further, when extruded as a long product such as a DC type insulated cable, a large turntable (for example, having a radius of 1) is used instead of being wound on a drum.
(Turntable of about 0 to 13 m), and the cable portion wound downward is often subjected to a large weight of the cable portion wound upward. If the strength (crush resistance) is low, there is a problem that the cable is deformed in the cable.
【００１１】（５）さらにまた、半導電性組成物が非架
橋材料の場合、ケーブルのジョイント部分や終端部など
において、溶剤やシリコンオイルなどに接触する恐れが
あるため、耐ストレスクラック性が求められるという問
題もあった。(5) Furthermore, when the semiconductive composition is a non-crosslinked material, there is a possibility that the semiconductive composition may come into contact with a solvent, silicon oil, or the like at a joint portion or an end portion of the cable. There was also a problem that it was.
【００１２】本発明は、このような観点に立ってなされ
たもので、特に絶縁体との組み合わにおいて最適に設定
した優れた半導電性組成物を得ると共に、特にこれを用
いた、優れた直流用絶縁ケーブルを得んとするものであ
る。The present invention has been made in view of the above. In particular, an excellent semiconductive composition optimally set in combination with an insulator is obtained, and an excellent direct current composition using the same is obtained. To obtain an insulated cable.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、プラスチック絶縁ケーブル用の半導電性組成物であ
って、高密度ポリエチレン又は直鎖状低高密度ポリエチ
レン、若しくはこれらの混和物１０〜４５重量部に対し
てポリエチレンコポリマ９０〜５５重量部を混合してな
る混和物１００重量部にカーボンブラック３０〜５０重
量部を添加したことを特徴とする半導電性組成物にあ
る。According to the present invention, there is provided a semiconductive composition for a plastic insulated cable, comprising a high-density polyethylene, a linear low-density polyethylene, or a mixture thereof. A semiconductive composition characterized in that 30 to 50 parts by weight of carbon black is added to 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing 90 to 55 parts by weight of a polyethylene copolymer with respect to 45 to 45 parts by weight.
【００１４】請求項２記載の本発明は、半導電層が、高
密度ポリエチレン又は直鎖状低高密度ポリエチレン、若
しくはこれらの混和物１０〜４５重量部に対してポリエ
チレンコポリマ９０〜５５重量部を混合してなる混和物
１００重量部にカーボンブラック３０〜５０重量部を添
加した半導電性組成物で形成されてなることを特徴とす
る直流用絶縁ケーブルにある。According to a second aspect of the present invention, the semiconductive layer comprises 90 to 55 parts by weight of polyethylene copolymer per 10 to 45 parts by weight of high-density polyethylene or linear low-density polyethylene or a mixture thereof. An insulated cable for direct current, comprising a semiconductive composition obtained by adding 30 to 50 parts by weight of carbon black to 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing.
【００１５】請求項３記載の本発明は、絶縁体が無水マ
レイン酸変性高密度ポリエチレン、又はアクリル酸変性
高密度ポリエチレンであると共に、半導電層が、高密度
ポリエチレン又は直鎖状低高密度ポリエチレン、若しく
はこれらの混和物１０〜４５重量部に対してポリエチレ
ンコポリマ９０〜５５重量部を混合してなる混和物１０
０重量部にカーボンブラック３０〜５０重量部を添加し
た半導電性組成物で形成されてなることを特徴とする直
流用絶縁ケーブルにある。According to a third aspect of the present invention, the insulator is maleic anhydride-modified high-density polyethylene or acrylic acid-modified high-density polyethylene, and the semiconductive layer is high-density polyethylene or linear low-density polyethylene. Or a mixture 10 to 90 to 55 parts by weight of a polyethylene copolymer with 10 to 45 parts by weight of the mixture.
A DC insulated cable characterized by being formed of a semiconductive composition in which 30 to 50 parts by weight of carbon black is added to 0 parts by weight.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の半導電性組成物で用いる
ポリエチレン（ＰＥ）としては、低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）に比較
して、機械的強度が大きいこと、即ち耐潰れ性が改善さ
れること、押出加工時の収縮が少ないのでケーブルの接
続（ジョイント）作業などがし易くなること、熱膨張が
小さいこと、体積抵抗率（ρ）の安定性が高いことなど
の理由から、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の使用、
又はケーブルのジョイント部分や終端部などにおける耐
ストレスクラック性の向上のため、直鎖状低高密度ポリ
エチレン（ＬＬＤＰＥ）の使用が好ましい。また、これ
らは適宜混合した形の混和物として使用することもでき
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyethylene (PE) used in the semiconductive composition of the present invention has higher mechanical strength than low density polyethylene (LDPE) and medium density polyethylene (MDPE). Improved crushing resistance, easier cable connection (joint) work due to less shrinkage during extrusion, low thermal expansion, high stability of volume resistivity (ρ), etc. Use of high-density polyethylene (HDPE) for reasons
Alternatively, it is preferable to use linear low-density polyethylene (LLDPE) in order to improve stress crack resistance at a joint portion or a terminal portion of the cable. These can also be used as an admixture in the form of a suitable mixture.
【００１７】また、これらのＨＤＰＥやＬＬＤＰＥに
は、これらを変性した形のもの（例えば無水マレイン酸
やアクリル酸をグラフト化したものなど）も含まれる。
そして、これらは単独で、又は混合して、さらには、Ｈ
ＤＰＥやＬＬＤＰＥと混合した混和物として用いること
ができる。また、各樹脂のメルトフローレシオ（ＭＦ
Ｒ）は、押出加工性やコンパウンド作製時におけるカー
ボンの分散性などの理由から０．０５〜１０程度とする
とよい。These HDPEs and LLDPEs also include modified forms thereof (for example, those grafted with maleic anhydride or acrylic acid).
These may be used alone or as a mixture, and further, H
It can be used as an admixture mixed with DPE or LLDPE. In addition, the melt flow ratio of each resin (MF
R) is preferably about 0.05 to 10 for reasons such as extrudability and carbon dispersibility during compound production.
【００１８】なお、ポリエチレンの他の樹脂として、耐
熱性に優れたポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）などの使用も考えられるが、本
発明者等の実験によると、ポリプロピレンでは導体に対
する銅害の問題があり、ポリエチレンテレフタレートで
は空間電荷の起こり易く、好ましくなかった。As another resin of polyethylene, it is conceivable to use polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) having excellent heat resistance. However, according to an experiment conducted by the present inventors, it was found that polypropylene caused copper damage to a conductor. In the case of polyethylene terephthalate, space charge easily occurs, which is not preferable.
【００１９】また、本発明の半導電性組成物で用いるポ
リエチレンコポリマとしては、エチレン−酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）、エチレン−酢酸エチル共重合体（Ｅ
ＥＡ）、エチレン−ブチルアクリレート（ＥＢＡ）など
が挙げられ、これらも単独で、又は混和して用いること
ができる。また、これらの各樹脂のＭＦＲも、０．０５
〜１０程度とするとよい。The polyethylene copolymer used in the semiconductive composition of the present invention includes ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and ethylene-ethyl acetate copolymer (E
EA), ethylene-butyl acrylate (EBA) and the like, and these can be used alone or as a mixture. The MFR of each of these resins was 0.05
It is better to be about 10 to 10.
【００２０】ただし、ＥＶＡの場合、分解すると酢酸を
発生するため、極力分解が促進されない温度の範囲内で
使用することが好ましい。この点、分解ガスが発生しな
いＥＥＡ、ＥＢＡの使用が望ましい。いずれにしも、長
時間の押出を継続して行うと、滞留物が分解し、不要な
ガスが発生して押出機の腐食の原因となるため、これら
のガス発生に留意しながら押し出す必要がある。However, since EVA generates acetic acid when decomposed, it is preferable to use EVA within a temperature range in which decomposition is not promoted as much as possible. In this regard, it is desirable to use EEA or EBA which does not generate decomposition gas. In any case, if the extrusion is continuously performed for a long time, the accumulated matter is decomposed, unnecessary gas is generated and causes corrosion of the extruder, so it is necessary to extrude while paying attention to generation of these gases. .
【００２１】これらのポリエチレンコポリマのＭＦＲに
あっても、ポリエチレンとの混練性を考慮して、ポリエ
チレンと同等の値である０．０５〜２程度とするとよ
い。また、ＥＶＡやＥＥＡ、ＥＢＡにあっては、ペレッ
ト化の際のブロッキング現象を避けるため、それぞのＶ
Ａ％、ＥＡ％、ＢＡ％としては、１５〜３０程度とする
とよい。The MFR of these polyethylene copolymers is preferably about 0.05 to 2, which is the same value as that of polyethylene, in consideration of the kneadability with polyethylene. In addition, in the case of EVA, EEA and EBA, in order to avoid a blocking phenomenon at the time of pelletization, each V
A%, EA%, and BA% are preferably about 15 to 30.
【００２２】そして、これらのポリエチレンコポリマの
ＨＤＰＥやＬＬＤＰＥ、若しくはこれらの混和物に対す
る混合の比率（混合比）は、ＨＤＰＥＨＤＰＥやＬＬＤ
ＰＥ、若しくはこれらの混和物１０〜４５重量部に対し
て９０〜５５重量部とする。その理由は、ポリエチレン
コポリマの添加量が９０重量部が越えて、ＨＤＰＥやＬ
ＬＤＰＥ、若しくはこれらの混和物の添加量が１０重量
部未満になると、機械的強度（耐潰れ性）や耐熱性が不
十分となり易く、逆に、ポリエチレンコポリマの添加量
が５５重量部未満で、ＨＤＰＥやＬＬＤＰＥ、若しくは
これらの混和物の添加量が４５重量部を越えるようにな
ると、機械的強度（耐潰れ性）や耐熱性が向上するもの
の、カーボンブラックの分散性が低下して、所望の半導
電性が得られなくなるからである。The mixing ratio (mixing ratio) of these polyethylene copolymers to HDPE or LLDPE or a mixture thereof is HDPEHDPE or LLD.
90 to 55 parts by weight based on 10 or 45 parts by weight of PE or a mixture thereof. The reason is that the addition amount of polyethylene copolymer exceeds 90 parts by weight, and HDPE and L
When the addition amount of LDPE or a mixture thereof is less than 10 parts by weight, mechanical strength (crush resistance) and heat resistance tend to be insufficient, and conversely, the addition amount of polyethylene copolymer is less than 55 parts by weight, When the amount of HDPE, LLDPE, or a mixture thereof exceeds 45 parts by weight, the mechanical strength (crush resistance) and the heat resistance are improved, but the dispersibility of the carbon black is reduced, and the desired amount is reduced. This is because semiconductivity cannot be obtained.
【００２３】このようにベース樹脂として、ＨＤＰＥや
ＬＬＤＰＥ、若しくはこれらの混和物を用いると、加工
時の収縮を少なく抑えることができるため、上述したよ
うにケーブルの接続作業などがし易くなる。また、半導
電層と絶縁体との界面に不整が生じにくくなり、特に非
架橋で用いる場合においてこの効果は有用となる。As described above, when HDPE, LLDPE, or a mixture thereof is used as the base resin, shrinkage during processing can be suppressed to a small extent, and thus, as described above, the work of connecting a cable and the like becomes easy. In addition, irregularities are less likely to occur at the interface between the semiconductive layer and the insulator, and this effect is particularly useful when used in a non-crosslinked state.
【００２４】なお、上記ＨＤＰＥやＬＬＤＰＥ、若しく
はこれらの混和物とポリエチレンコポリマの混合物に
は、半導電性組成物の耐熱性や機械的強度（耐潰れ性）
が低下しない範囲で、より具体的には、この混合物１０
０重量部に対して、１０重量部以下の少量であれば、低
密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や中密度ポリエチレン
（ＭＤＰＥ）、又は超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰ
Ｅ）を適宜添加することができる。これによって、若干
の軽量化などが図られる。The above-mentioned HDPE, LLDPE, or a mixture thereof and a mixture of the polyethylene copolymer are mixed with the heat resistance and the mechanical strength (crush resistance) of the semiconductive composition.
More specifically, this mixture 10
For a small amount of 10 parts by weight or less with respect to 0 parts by weight, low-density polyethylene (LDPE), medium-density polyethylene (MDPE), or ultra-low-density polyethylene (VLDP)
E) can be added as appropriate. As a result, the weight is slightly reduced.
【００２５】また、本発明で用いるカーボンブラックと
しては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケ
ッチェンブラックなどが挙げられるが、分散性の良さや
良好な半導電性が得られ易いという点では、アセチレン
ブラック、ファーネスブラックの使用が好ましい。Examples of the carbon black used in the present invention include acetylene black, furnace black, and Ketjen black. However, acetylene black, carbon black, and the like are preferable in terms of good dispersibility and good semiconductivity. The use of furnace black is preferred.
【００２６】そして、その添加量は、ＨＤＰＥややＬＬ
ＤＰＥ、若しくはこれらの混和物とポリエチレンコポリ
マの混合物１００重量部に対して、３０〜５０重量部と
する。その理由は、３０重量部未満では所望の半導電性
が得られず、逆に、５０重量部を越えると、導電性が良
くなり過ぎる他に、ムーニー粘度の上昇により押出加工
性が低下するなどの問題が生じるようになるからであ
る。The amount of addition is slightly higher than HDPE
The amount is 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of DPE or a mixture thereof and a polyethylene copolymer. The reason is that if the amount is less than 30 parts by weight, the desired semiconductivity cannot be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 50 parts by weight, the conductivity becomes too good and the extrudability decreases due to an increase in Mooney viscosity. This causes the problem described above.
【００２７】また、必要により、この半導電性組成物中
には、ステアリン酸亜鉛や老化防止剤などの他の添加剤
を適宜添加することができる。Further, if necessary, other additives such as zinc stearate and an antioxidant can be appropriately added to the semiconductive composition.
【００２８】次に、本発明に係る直流用絶縁ケーブルに
あっては、上記のような構成からなる導電性組成物を内
外の半導電層とする一方、絶縁体としては、変性ＨＤＰ
Ｅなどが使用でき、特に無水マレイン酸をグラフト化さ
せた無水マレイン酸変性ＨＤＰＥや、アクリル酸をグラ
フト化させたアクリル酸変性ＨＤＰＥなどの使用が好ま
しい。そして、直流タイプであるため、長時間に渡って
３層同時押し出しを行い、得られた長尺品の絶縁ケーブ
ルを通常大型のターンテーブル上に重ねて巻き取る。Next, in the insulated DC cable according to the present invention, the conductive composition having the above-described structure is used as the inner and outer semiconductive layers, while the modified HDP is used as the insulator.
E and the like can be used. In particular, use of maleic anhydride-modified HDPE grafted with maleic anhydride or acrylic acid-modified HDPE grafted with acrylic acid is preferred. And since it is a DC type, three layers are simultaneously extruded for a long time, and the obtained long insulated cable is usually wound on a large-sized turntable.
【００２９】この直流用絶縁ケーブルの場合、本発明に
係る導電性組成物からなる内外の半導電層と、無水マレ
イン酸変性ＨＤＰＥ、又はアクリル酸変性ＨＤＰＥなど
からなる絶縁体との組み合わせによって、空間電荷の発
生が効果的に抑えられた優れた絶縁ケーブルが得られ
る。また、半導電層の導電性組成物が良好な耐熱性や耐
潰れ性を呈するため、熱変形が小さく、ターンテーブル
上に重ねて巻き取られても、押し潰れによる変形などの
殆ど無い絶縁ケーブルが得られる。In the case of this DC insulated cable, the space between the inner and outer semiconductive layers made of the conductive composition according to the present invention and the insulator made of maleic anhydride-modified HDPE or acrylic acid-modified HDPE is combined with the space. An excellent insulated cable in which generation of charges is effectively suppressed can be obtained. In addition, since the conductive composition of the semiconductive layer exhibits good heat resistance and crush resistance, the thermal deformation is small, and even when wound over a turntable, there is almost no deformation due to crushing. Is obtained.
【００３０】実施例先ず、表１〜表２は種々の配合例か
らなる本発明の条件を満たす半導電性組成物（実施例１
〜１３）とその特性（耐熱性、耐潰れ性、空間電荷発
生、加工性）を示したものである。表３も同様にして、
本発明の条件を欠く半導電性組成物（比較例１〜１０）
とその特性を示したものである。Examples First, Tables 1 and 2 show semiconductive compositions satisfying the conditions of the present invention (Example 1).
13) and their properties (heat resistance, crush resistance, space charge generation, workability). Similarly in Table 3,
Semiconductive composition lacking the conditions of the present invention (Comparative Examples 1 to 10)
And its characteristics.
【００３１】ここで、耐熱性の試験は、サンプルシート
を作り、これを、９０℃下で加重１０Ｋｇ／ｃｍ２を負
荷する加熱変形試験機を用いて行った。そして、各表１
〜３中において、耐熱性が良好のものは「○」で示し、
やや不良は「△」で示し、不良は「×」で示した。Here, the heat resistance test was conducted by preparing a sample sheet and using a heating deformation tester at 90 ° C. and a load of 10 kg / cm 2 . And each table 1
Among the samples having a good heat resistance, the samples having a good heat resistance are indicated by “○”.
Some defects were indicated by "△", and defects were indicated by "x".
【００３２】また、耐潰れ性（機械的強度）の試験は、
サンプルシートに対して、室温（２５℃）下で１００Ｋ
ｇ／ｃｍ２を負荷する加熱変形試験機を用いて行った。
そして、各表１〜２中において、耐潰れ性が良好のもの
は「○」で示し、やや不良は「△」で示し、不良は
「×」で示した。The test for crush resistance (mechanical strength) is as follows.
100K at room temperature (25 ° C)
The test was performed using a heating deformation tester that applied g / cm 2 .
In each of Tables 1 and 2, those having good crush resistance were indicated by “○”, slightly defective were indicated by “Δ”, and defective were indicated by “×”.
【００３３】さらに、空間電荷の発生については、厚さ
２ｍｍ、直径１０ｃｍの円盤状の絶縁体の両面に厚さ
０．５ｍｍ、直径５ｃｍの円盤状の半導電性組成物の層
を設けたサンプルを作り、このサンプルにＰＥＡ法によ
り−２０ＫＶ／ｍｍの電荷を印加して調べた。そして、
各表１〜３中において、空間電荷の発生が５ｎＣ／ｃｍ
３未満のものを良好として「○」で示し、５ｎＣ／ｃｍ
３以上〜１０ｎＣ／ｃｍ ３未満のものをやや不良として
「△」で示し、１０ｎＣ／ｃｍ３を越えるものを不良と
して「×」で示した。Further, regarding the generation of space charge,
2mm, 10cm diameter on both sides of a disk-shaped insulator
0.5 mm, 5 cm diameter disk-shaped layer of semiconductive composition
Make a sample provided with
The test was performed by applying a charge of −20 KV / mm. And
In each of Tables 1 to 3, the generation of space charge was 5 nC / cm.
3Less than 5 nC / cm
3More than -10 nC / cm 3Less than a little bad
Indicated by “△”, 10 nC / cm3What is more than bad
And indicated by "x".
【００３４】加工性については、押出性の良好なものを
「○」で示し、不良なものを「×」で示した。Regarding the processability, those with good extrudability were indicated by “○”, and those with poor extrudability were indicated by “x”.
【００３５】[0035]
【表１】 [Table 1]
【００３６】[0036]
【表２】 [Table 2]
【００３７】[0037]
【表３】 [Table 3]
【００３８】まず、表１〜２から本発明に係る半導電性
組成物（実施例１〜１３）の場合、いずれも良好な耐熱
性と耐潰れ性（機械的強度）を呈する一方、絶縁体中の
空間電荷の発生も良好に抑制され、また、加工性におい
ても優れた半導電性組成物が得られることが判る。特に
良好な耐潰れ性と良好な空間電荷発生の抑制作用から直
流タイプの絶縁ケーブル用として有用な半導電性組成物
であることが判る。First, from Tables 1 and 2, the semiconductive compositions according to the present invention (Examples 1 to 13) all show good heat resistance and crush resistance (mechanical strength), while insulating It can be seen that the generation of space charge in the inside is well suppressed, and that a semiconductive composition excellent in workability can be obtained. In particular, it is understood that the composition is a semiconductive composition that is useful for a DC type insulated cable because of its good crush resistance and good action of suppressing space charge generation.
【００３９】一方、表３から本発明に条件を欠く半導電
性組成物（比較例１〜１０）にあっては、いずれかの特
性において、不具合があることが判る。On the other hand, it can be seen from Table 3 that any of the semiconductive compositions (Comparative Examples 1 to 10) lacking the conditions of the present invention had a defect in any of the characteristics.
【００４０】次に、上記表１〜２に示した、本発明の条
件を満たす半導電性組成物（実施例１〜１３）を内外の
半導電層（厚さ各０．５ｍｍ）とする一方、絶縁体（厚
さ２ｍｍ）として、無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ、又は
アクリル酸変性ＨＤＰＥを用い、これを３層同時押出に
より直流タイプの絶縁ケーブルを製造した。この際、押
出時の高温度下でも内外の半導電層部分が熱変形するこ
ともなく、また、絶縁ケーブルが長尺品として長時間押
し出しされても、架橋剤の不添加によってスコーチの発
生も見られなかった。Next, the semiconductive compositions (Examples 1 to 13) satisfying the conditions of the present invention shown in Tables 1 and 2 above were used as inner and outer semiconductive layers (each having a thickness of 0.5 mm). A DC type insulated cable was manufactured by simultaneously extruding three layers of maleic anhydride-modified HDPE or acrylic acid-modified HDPE as an insulator (thickness: 2 mm). At this time, the inner and outer semiconductive layers are not thermally deformed even at the high temperature during extrusion, and even if the insulated cable is extruded as a long product for a long time, scorch is not generated due to the addition of no crosslinking agent. I couldn't see it.
【００４１】また、上記のような無水マレイン酸変性Ｈ
ＤＰＥの絶縁体と上記半導電性組成物との組み合わせに
より、空間電荷の発生も基準以下に抑えられていた。さ
らに、製造された絶縁ケーブルを長尺品として、大型の
ターンテーブル上に重ねて巻き取る模擬的試験として、
４０〜５０段ほど重ねたが、半導電性組成物の耐潰れ性
が良好で、下方側に巻かれたケーブル部分にあっても、
押し潰れによる変形は殆ど無かった。Further, maleic anhydride-modified H as described above
By the combination of the insulator of DPE and the above-mentioned semiconductive composition, the generation of space charge was suppressed to below the standard. Furthermore, as a simulated test in which the manufactured insulated cable is made into a long product and rolled up on a large turntable,
Although it was stacked about 40 to 50 steps, the crush resistance of the semiconductive composition is good, and even in the cable portion wound on the lower side,
There was almost no deformation due to crushing.
【００４２】これに対して、上記本発明の条件を満たす
半導電性組成物（実施例１〜１３に対応する半導電性組
成物）を内外の半導電層（厚さ各０．５ｍｍ）とする一
方、通常の架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）を絶縁体（厚
さ２ｍｍ）として、これらを３層同時押出して、直流用
の絶縁ケーブルを製造したところ、空間電荷の発生が多
く、いずれも所定の基準を越えるものであった。つま
り、直流用の絶縁ケーブルの場合、組み合わせる絶縁体
材料が不適切であると、空間電荷の発生が多く、直流特
性に影響を与えることが判った。On the other hand, the semiconductive composition satisfying the above conditions of the present invention (the semiconductive composition corresponding to Examples 1 to 13) was mixed with the inner and outer semiconductive layers (each having a thickness of 0.5 mm). On the other hand, when ordinary cross-linked polyethylene (XLPE) was used as an insulator (thickness: 2 mm), and these were simultaneously extruded in three layers to produce an insulated cable for direct current, a large amount of space charge was generated. Was beyond. In other words, it has been found that in the case of an insulated cable for direct current, if the insulator material to be combined is inappropriate, a large amount of space charge is generated, which affects the direct current characteristics.
【００４３】[0043]
【発明の効果】先ず、本発明によると、プラスチック絶
縁ケーブル用の優れた半導電性組成物が得られる。つま
り、良好な耐熱性と機械的強度（耐潰れ性）を呈する一
方、架橋剤の不添加によってスコーチ発生の懸念もな
く、絶縁体中の空間電荷の発生も良好に抑制され、さら
に、加工性にも優れた半導電性組成物が得られる。First, according to the present invention, an excellent semiconductive composition for a plastic insulated cable can be obtained. In other words, while exhibiting good heat resistance and mechanical strength (crush resistance), there is no fear of scorch generation due to the absence of a cross-linking agent, and the generation of space charges in the insulator is also suppressed, and further, the processability is improved. Thus, a semiconductive composition having excellent properties can be obtained.
【００４４】また、この本発明に係る半導電性組成物か
らなる内外の半導電層に対して、絶縁体として、無水マ
レイン酸変性ＨＤＰＥ、又はアクリル酸変性ＨＤＰＥを
組み合わせると、優れた直流用絶縁ケーブルを得ること
ができる。Further, when the maleic anhydride-modified HDPE or the acrylic acid-modified HDPE is combined with the inner and outer semiconductive layers made of the semiconductive composition according to the present invention as an insulator, an excellent direct current insulation is obtained. You can get the cable.
【図１】 プラスチック絶縁ケーブルの一例を示した縦
断端面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a plastic insulated cable.
１ 導体 ２ 絶縁体 ３ 外皮 ４ 内部半導電層 ５ 外部半導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductor 2 Insulator 3 Outer skin 4 Inner semiconductive layer 5 Outer semiconductive layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 享 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 中村 詳一郎 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 高橋 克彦 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 鈴木 淳 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 Ｆターム(参考） 5G301 DA18 DA43 DA44 DD04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor: Takashi Takahashi 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Co., Ltd. (72) Inventor: Shoichiro Nakamura 1-1-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Corporation (72) Inventor Katsuhiko Takahashi 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Corporation (72) Inventor Jun Suzuki 1-1-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Corporation F term (reference) 5G301 DA18 DA43 DA44 DD04
Claims (3)
組成物であって、高密度ポリエチレン又は直鎖状低高密
度ポリエチレン、若しくはこれらの混和物１０〜４５重
量部に対してポリエチレンコポリマ９０〜５５重量部を
混合してなる混和物１００重量部にカーボンブラック３
０〜５０重量部を添加したことを特徴とする半導電性組
成物。1. A semiconductive composition for a plastic insulated cable, comprising 90 to 55 parts by weight of polyethylene copolymer per 10 to 45 parts by weight of high-density polyethylene or linear low-density polyethylene or a mixture thereof. Parts of a mixture obtained by mixing 100 parts by weight of carbon black 3
A semiconductive composition comprising 0 to 50 parts by weight.
鎖状低高密度ポリエチレン、若しくはこれらの混和物１
０〜４５重量部に対してポリエチレンコポリマ９０〜５
５重量部を混合してなる混和物１００重量部にカーボン
ブラック３０〜５０重量部を添加した半導電性組成物で
形成されてなることを特徴とする直流用絶縁ケーブル。2. The method according to claim 1, wherein the semiconductive layer is made of high-density polyethylene or linear low-density polyethylene, or a mixture thereof.
0 to 45 parts by weight of polyethylene copolymer 90 to 5
An insulated cable for direct current, comprising a semiconductive composition obtained by adding 30 to 50 parts by weight of carbon black to 100 parts by weight of a mixture obtained by mixing 5 parts by weight.
エチレン、又はアクリル酸変性高密度ポリエチレンであ
ると共に、半導電層が、高密度ポリエチレン又は直鎖状
低高密度ポリエチレン、若しくはこれらの混和物１０〜
４５重量部に対してポリエチレンコポリマ９０〜５５重
量部を混合してなる混和物１００重量部にカーボンブラ
ック３０〜５０重量部を添加した半導電性組成物で形成
されてなることを特徴とする直流用絶縁ケーブル。3. The insulator is a maleic anhydride-modified high-density polyethylene or an acrylic acid-modified high-density polyethylene, and the semiconductive layer is a high-density polyethylene, a linear low-density polyethylene, or a mixture thereof. ~
A direct current comprising a semiconductive composition obtained by adding 90 to 55 parts by weight of a polyethylene copolymer to 45 parts by weight and adding 30 to 50 parts by weight of carbon black to 100 parts by weight of an admixture. For insulated cable.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001088042A1 (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Lee Jong Sung | Organic semi-conductive composition and sensor |
| WO2009145436A1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-12-03 | Ls Cable Ltd. | Cable supporting high water crosslinking temperatures and strippability |
| CN110520940A (en) * | 2017-04-12 | 2019-11-29 | Ls电线有限公司 | Insulation DC electric cable |
| JP2020518971A (en) * | 2017-06-22 | 2020-06-25 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド． | DC power cable |
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1999
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