JP2003123538A - 電力ケーブル用半導電性樹脂組成物 - Google Patents
電力ケーブル用半導電性樹脂組成物Info
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- JP2003123538A JP2003123538A JP2001310882A JP2001310882A JP2003123538A JP 2003123538 A JP2003123538 A JP 2003123538A JP 2001310882 A JP2001310882 A JP 2001310882A JP 2001310882 A JP2001310882 A JP 2001310882A JP 2003123538 A JP2003123538 A JP 2003123538A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 押出加工性に優れた電力ケーブル用半導電性
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エチレン系共重合体１００重量部に対し
て、ブタジエン系熱可塑性エラストマーを５〜２０重量
部、導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部配合
し、更に、架橋剤としての有機過酸化物を０．０５〜
５．０重量部及び／又はシラン化合物を０．５〜２．０
重量部配合する。これにより、内部半導電層４及び外部
半導電層５を形成するための電力ケーブル用半導電性樹
脂組成物を得る。
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エチレン系共重合体１００重量部に対し
て、ブタジエン系熱可塑性エラストマーを５〜２０重量
部、導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部配合
し、更に、架橋剤としての有機過酸化物を０．０５〜
５．０重量部及び／又はシラン化合物を０．５〜２．０
重量部配合する。これにより、内部半導電層４及び外部
半導電層５を形成するための電力ケーブル用半導電性樹
脂組成物を得る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１ 】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブル、特
に高圧電力ケーブルに用いられる電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物に関する。 【０００２ 】 【従来の技術】従来から、電力ケーブル、特に高圧電力
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 ５Ω−ｃｍ以下の導電性を持つように調整された
半導電層を絶縁体の内部及び外部に設けた構成になって
いる。 【０００３ 】上記半導電層は、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−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。 【０００４ 】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、シラ
ン架橋による高圧電力ケーブルの開発が進められてい
る。これに伴い、半導電層用の樹脂組成物としてもシラ
ン架橋によるものが提案されている。しかしながら、シ
ラン架橋による半導電性樹脂組成物は、配合される導電
性カーボンブラックが一般的に水分をはじめとする液体
を吸着し易いため、空気中の水分及び有機シラン化合物
を吸着し、押出成形時に発泡（蒸発し易いため）してボ
イド（空隙）を発生させ、押出外観に影響を来してしま
うという問題点がある。尚、その押出外観を向上させる
ためには耐熱性（加熱変形）や機械的強度（引張強さ）
が犠牲になることが分かっている。 【０００５ 】本発明は、上述した事情に鑑みてなされ
るもので、押出加工性に優れた電力ケーブル用半導電性
樹脂組成物を提供することを課題とする。 【０００６ 】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
なされた請求項１記載の本発明の電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対
して、ブタジエン系熱可塑性エラストマーを５〜２０重
量部、導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部配
合し、更に、架橋剤としての有機過酸化物を０．０５〜
５．０重量部及び／又はシラン化合物を０．５〜２．０
重量部配合したことを特徴としている。 【０００７ 】請求項１に記載された本発明によれば、
ブタジエン系熱可塑性エラストマーを配合することによ
り、少量の有機過酸化物及び／又はシラン化合物の添加
で十分に架橋する。また、架橋が促進されて機械的強度
及び耐熱性が向上する。一方、有機過酸化物及び／又は
シラン化合物の添加を少量にすることにより、押出加工
時のスコーチ（早期架橋）や発泡などがなくなり押出加
工性が向上する。エチレン系共重合体は、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体（エチレンアクリル酸エステ
ル共重合体、ＥＥＡ）やエチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）等がある。エチレン−エチルアクリレート共
重合体（ＥＥＡ）は、外観が低密度ポリエチレンに似て
おり、ゴム及び軟質ビニルに似たエラストマーの性質を
もっている樹脂である。また、エチレン−酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）は、主成分量のエチレンと副成分量の
酢酸ビニルとの大部分を保有するとともに柔軟性、伸
び、及び耐衝撃性がかなり増大しており、多くの点でエ
ラストマーに似ているが熱可塑性樹脂と同様に加工する
ことができるものである。ブタジエン系熱可塑性エラス
トマーを５〜２０重量部としたのは、５重量部を下回る
と、架橋度が低下し、機械的強度及び耐熱性が低下する
からである。また、２０重量部を越えると、粘度が低下
し押出加工性が悪くなる恐れがあるからである。また、
導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部としたの
は、２０重量部を下回ると、十分な導電性が得られなく
なるからである。また、１５０重量部を越えると、押出
加工性（モータートルクが高くなり負荷がかかる）に問
題が生じるからである。導電性カーボンブラックは、フ
ァーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブ
ラック等がある。有機過酸化物を０．０５〜５．０重量
部としたのは、０．０５重量部を下回ると、架橋度が低
下し、機械的強度及び耐熱性が低下するからである。ま
た、５．０重量部を越えると、スコーチしてしまい、ブ
ツ等が生じ押出外観が悪くなるからである。有機過酸化
物は、ジクミルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等が
ある。また、シラン化合物を０．５〜２．０重量部とし
たのは、０．５重量部を下回ると、架橋度が低下し、機
械的強度及び耐熱性が低下するからである。また、２．
０重量部を越えると、発泡が生じ押出外観が悪くなるか
らである。シラン化合物は、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン等がある。尚、必要に応
じて、酸化防止剤や加工助剤を適宜使用することができ
るものとする。 【０００８ 】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の電力ケーブル用半
導電性樹脂組成物の一実施の形態を示す電力ケーブルの
断面図である。 【０００９ 】図１において、電力ケーブル１は、導体
２と絶縁体３との境界面並びに絶縁体３の外表面に、そ
れぞれ内部半導電層４及び外部半導電層５を有するとと
もに、外部半導電層５の外表面に、銅遮蔽層６及びシー
ス７を順に有する構成になっている。 【００１０ 】内部半導電層４及び外部半導電層５は、
本発明の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物により形成
されている。また、内部半導電層４及び外部半導電層５
は、本形態において、電力ケーブル１の製造時に絶縁体
３と同時に押出成形され、導体２上並びに絶縁体３上に
形成されるようになっている。 【００１１ 】内部半導電層４及び外部半導電層５につ
いてもう少し具体的に説明すると、エチレン系共重合体
１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラスト
マーを５〜２０重量部、導電性カーボンブラックを２０
〜１５０重量部配合し、更に、架橋剤としての有機過酸
化物を０．０５〜５．０重量部及び／又はシラン化合物
を０．５〜２．０重量部配合した電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物により形成されている。 【００１２ 】 【実施例】以上のような内部半導電層４及び外部半導電
層５を形成する電力ケーブル用半導電性樹脂組成物の具
体的な実施例について説明する。ここでは、実施例１〜
７、及び比較例１〜３を例に挙げるものとする。 【００１３ 】〈実施例１〉実施例１は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ジクミルパーオキサイドを
０．５重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０
（チバスペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部
配合したものである。 【００１４ 】〈実施例２〉実施例２は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＥＡ：Ａ−７１４（三
井・デュポンポリケミカル製）、ＥＡ含有量２５％）１
００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラストマ
ー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、導電性
カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化学工業
製））を６０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．５
重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバス
ペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合した
ものである。 【００１５ 】〈実施例３〉実施例３は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を１重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、
ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤
（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカ
ルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００１６ 】〈実施例４〉実施例４は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を５重量部、導
電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化学
工業製））を６０重量部、ビニルトリメトキシシランを
１重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、ジ
ブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤（イ
ルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカルズ
製））を０．５重量部配合したものである。 【００１７ 】〈実施例５〉実施例５は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を２０重量部、
導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（ライオ
ン製））を２０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．
５重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバ
スペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合し
たものである。 【００１８ 】〈実施例６〉実施例６は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１５重量部、
導電性カーボンブラック（ブラックパールズ３５００
（キャブラック製））を１２０重量部、ビニルトリメト
キシシランを０．５重量部、ジクミルパーオキサイドを
５．０重量部、ジブチル錫ジラウレートを０．１重量
部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバスペシ
ャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合したもの
である。 【００１９ 】〈実施例７〉実施例７は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１５重量部、
導電性カーボンブラック（バルカンＸＣ−７２（キャブ
ラック製））を６０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を２．０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．０５重
量部、ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防
止剤（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケ
ミカルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２０ 】〈比較例１〉比較例１は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、導電性カーボンブラック
（アセチレンブラック（電気化学工業製））を５０重量
部、ジクミルパーオキサイドを１．０重量部、酸化防止
剤（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミ
カルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２１ 】〈比較例２〉比較例２は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、導電性カーボンブラック
（アセチレンブラック（電気化学工業製））を５０重量
部、ビニルトリメトキシシランを１重量部、ジクミルパ
ーオキサイドを０．１重量部、ジブチル錫ジラウレート
を０．１重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０
（チバスペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部
配合したものである。 【００２２ 】〈比較例３〉比較例３は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を３重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、
ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤
（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカ
ルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２３ 】これら上記実施例１〜７、及び比較例１
〜３の各組成に基づいて電力ケーブル用半導電性樹脂組
成物を製造し、それぞれについて加熱変形（耐熱性）、
引張強さ（機械的強度）の試験を行い評価した。また、
ケーブル製造外径９．３ｍｍの導体上に厚さ１ｍｍの内
部半導電層、厚さ３ｍｍの絶縁層（絶縁体 シラン架橋
性樹脂）、厚さ０．７ｍｍの外部半導電層の三層を同時
押出しするとともに、引き続き８０℃の温水に通過させ
てケーブルを製造し、押出外観を評価した。 【００２４ 】押出外観の評価は、押出しケーブルの表
面にブツがないこと、及び絶縁層と外部半導電層との間
に空隙がないことを目視によって判断するものである。
表面にブツ、及び／又は絶縁層と外部半導電層との間に
空隙が有る場合を『×』、表面にブツ、及び絶縁層と外
部半導電層との間に空隙がない場合を『○』とし、表面
にブツ、及び絶縁層と外部半導電層との間に空隙がない
『○』を合格とする。 【００２５ 】加熱変形は、日本工業規格ＪＩＳ Ｃ
３００５の２５項の試験に準拠するものとする。加熱変
形に係る試験は、２５．２項によって準備された加熱前
の試験片の厚さを、常温で測定し、その試験片をあらか
じめ、規定温度に加熱した試験機に入れ、３０分間加熱
した後試験片を測定装置の平行板間に置き、これに規定
のおもりを加え、さらに同温度で３０分経過した後、そ
のままの状態で試験片の厚さを測り、加熱後の厚さと加
熱前の厚さから減少率（％）を算出しこれを判定するも
のである。減少率（％）の目標値は、４０％以下であ
る。 【００２６ 】引張強さ（引張強度）は、日本工業規格
ＪＩＳ Ｃ ３００５の１８項の試験に準拠するものと
する。その引張強度試験は、押出機から材料（実施例１
〜７、比較例１〜３の各組成に基づくものとする）を押
し出して１〜２ｍｍの厚さのシートを形成し、２４時間
以上常温で放置した後に試験片（ＪＩＳ３号ダンベル
片）を作成したものを、所定の引張速さ（２００ｍｍ／
ｍｉｎ）で引張り、試験片の最大引張荷重（引張強さ）
を測定するものである。引張強さの目標値は、１０ＭＰ
ａ以上である（１０ＭＰａを下回るようでは、脆さが懸
念される）。 【００２７ 】 【表１】 【００２８ 】 【表２】【００２９ 】表１及び表２の結果から次のようなこと
が分かった。すなわち、実施例１〜７の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物は、比較例１〜３の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物と異なり、各評価を全てクリアする
ことができた。 【００３０ 】もう少し詳しく説明すると、押出外観の
評価については、実施例１が『○』、実施例２が
『○』、実施例３が『○』、実施例４が『○』、実施例
５が『○』、実施例６が『○』、実施例７が『○』、比
較例１が『○』、比較例２が『○』、比較例３が『×』
であり、合格となる『○』になったのは実施例１〜７と
比較例１、２であった。尚、比較例３の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物は、押出表面にボイドが発生したた
めに外観に問題ありと判断したものであるが、これは実
施例３と比較しても分かるように、ビニルトリメトキシ
シランの配合量が多いからであり、押出成形時の発泡が
ボイドの原因と考えられる。 【００３１ 】次に、加熱変形の評価については、実施
例１が『１５％』、実施例２が『１５％』、実施例３が
『１４％』、実施例４が『１８％』、実施例５が『１１
％』、実施例６が『９％』、実施例７が『１０％』、比
較例１が『６６％』、比較例２が『６８％』、比較例３
が『１４％』であり、目標値の４０％以下となったのは
実施例１〜７と比較例３であった。尚、比較例１、２の
電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、押出外観の評価
が合格となる『○』になったものの耐熱性（加熱変形）
が犠牲になっていることが分かる。また、比較例１、２
の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、ブタジエン系
熱可塑性エラストマーが配合されていないことから、そ
のブタジエン系熱可塑性エラストマーによる架橋促進効
果が得られず、耐熱性の向上が図れないことが分かる。 【００３２ 】続いて、引張強さ（引張強度）の評価に
ついては、実施例１が『１８．５ＭＰａ』、実施例２が
『１６．２ＭＰａ』、実施例３が『１８．２ＭＰａ』、
実施例４が『１３．４ＭＰａ』、実施例５が『１９．６
ＭＰａ』、実施例６が『１９．８ＭＰａ』、実施例７が
『２０．２ＭＰａ』、比較例１が『８．３ＭＰａ』、比
較例２が『７．８ＭＰａ』、比較例３が『１８．５ＭＰ
ａ』であり、目標値の１０ＭＰａ以上となったのは実施
例１〜７と比較例３であった。尚、比較例１、２の電力
ケーブル用半導電性樹脂組成物は、押出外観の評価が合
格となる『○』になったものの機械的強度（引張強さ）
が犠牲になっていることが分かる。また、比較例１、２
の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、ブタジエン系
熱可塑性エラストマーが配合されていないことから、そ
のブタジエン系熱可塑性エラストマーによる架橋促進効
果が得られず、機械的強度の向上が図れないことが分か
る。 【００３３ 】以上、実施例１〜７の電力ケーブル用半
導電性樹脂組成物は、押出加工性に優れた電力ケーブル
用半導電性樹脂組成物であることが分かった。 【００３４ 】その他、本発明は本発明の主旨を変えな
い範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。 【００３５ 】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた本発明によれば、押出加工性に優れた電力ケーブル
用半導電性樹脂組成物を提供することができるという効
果を奏する。
に高圧電力ケーブルに用いられる電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物に関する。 【０００２ 】 【従来の技術】従来から、電力ケーブル、特に高圧電力
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 ５Ω−ｃｍ以下の導電性を持つように調整された
半導電層を絶縁体の内部及び外部に設けた構成になって
いる。 【０００３ 】上記半導電層は、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−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。 【０００４ 】 【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、シラ
ン架橋による高圧電力ケーブルの開発が進められてい
る。これに伴い、半導電層用の樹脂組成物としてもシラ
ン架橋によるものが提案されている。しかしながら、シ
ラン架橋による半導電性樹脂組成物は、配合される導電
性カーボンブラックが一般的に水分をはじめとする液体
を吸着し易いため、空気中の水分及び有機シラン化合物
を吸着し、押出成形時に発泡（蒸発し易いため）してボ
イド（空隙）を発生させ、押出外観に影響を来してしま
うという問題点がある。尚、その押出外観を向上させる
ためには耐熱性（加熱変形）や機械的強度（引張強さ）
が犠牲になることが分かっている。 【０００５ 】本発明は、上述した事情に鑑みてなされ
るもので、押出加工性に優れた電力ケーブル用半導電性
樹脂組成物を提供することを課題とする。 【０００６ 】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
なされた請求項１記載の本発明の電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物は、エチレン系共重合体１００重量部に対
して、ブタジエン系熱可塑性エラストマーを５〜２０重
量部、導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部配
合し、更に、架橋剤としての有機過酸化物を０．０５〜
５．０重量部及び／又はシラン化合物を０．５〜２．０
重量部配合したことを特徴としている。 【０００７ 】請求項１に記載された本発明によれば、
ブタジエン系熱可塑性エラストマーを配合することによ
り、少量の有機過酸化物及び／又はシラン化合物の添加
で十分に架橋する。また、架橋が促進されて機械的強度
及び耐熱性が向上する。一方、有機過酸化物及び／又は
シラン化合物の添加を少量にすることにより、押出加工
時のスコーチ（早期架橋）や発泡などがなくなり押出加
工性が向上する。エチレン系共重合体は、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体（エチレンアクリル酸エステ
ル共重合体、ＥＥＡ）やエチレン−酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）等がある。エチレン−エチルアクリレート共
重合体（ＥＥＡ）は、外観が低密度ポリエチレンに似て
おり、ゴム及び軟質ビニルに似たエラストマーの性質を
もっている樹脂である。また、エチレン−酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）は、主成分量のエチレンと副成分量の
酢酸ビニルとの大部分を保有するとともに柔軟性、伸
び、及び耐衝撃性がかなり増大しており、多くの点でエ
ラストマーに似ているが熱可塑性樹脂と同様に加工する
ことができるものである。ブタジエン系熱可塑性エラス
トマーを５〜２０重量部としたのは、５重量部を下回る
と、架橋度が低下し、機械的強度及び耐熱性が低下する
からである。また、２０重量部を越えると、粘度が低下
し押出加工性が悪くなる恐れがあるからである。また、
導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部としたの
は、２０重量部を下回ると、十分な導電性が得られなく
なるからである。また、１５０重量部を越えると、押出
加工性（モータートルクが高くなり負荷がかかる）に問
題が生じるからである。導電性カーボンブラックは、フ
ァーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブ
ラック等がある。有機過酸化物を０．０５〜５．０重量
部としたのは、０．０５重量部を下回ると、架橋度が低
下し、機械的強度及び耐熱性が低下するからである。ま
た、５．０重量部を越えると、スコーチしてしまい、ブ
ツ等が生じ押出外観が悪くなるからである。有機過酸化
物は、ジクミルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル等が
ある。また、シラン化合物を０．５〜２．０重量部とし
たのは、０．５重量部を下回ると、架橋度が低下し、機
械的強度及び耐熱性が低下するからである。また、２．
０重量部を越えると、発泡が生じ押出外観が悪くなるか
らである。シラン化合物は、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン等がある。尚、必要に応
じて、酸化防止剤や加工助剤を適宜使用することができ
るものとする。 【０００８ 】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の電力ケーブル用半
導電性樹脂組成物の一実施の形態を示す電力ケーブルの
断面図である。 【０００９ 】図１において、電力ケーブル１は、導体
２と絶縁体３との境界面並びに絶縁体３の外表面に、そ
れぞれ内部半導電層４及び外部半導電層５を有するとと
もに、外部半導電層５の外表面に、銅遮蔽層６及びシー
ス７を順に有する構成になっている。 【００１０ 】内部半導電層４及び外部半導電層５は、
本発明の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物により形成
されている。また、内部半導電層４及び外部半導電層５
は、本形態において、電力ケーブル１の製造時に絶縁体
３と同時に押出成形され、導体２上並びに絶縁体３上に
形成されるようになっている。 【００１１ 】内部半導電層４及び外部半導電層５につ
いてもう少し具体的に説明すると、エチレン系共重合体
１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラスト
マーを５〜２０重量部、導電性カーボンブラックを２０
〜１５０重量部配合し、更に、架橋剤としての有機過酸
化物を０．０５〜５．０重量部及び／又はシラン化合物
を０．５〜２．０重量部配合した電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物により形成されている。 【００１２ 】 【実施例】以上のような内部半導電層４及び外部半導電
層５を形成する電力ケーブル用半導電性樹脂組成物の具
体的な実施例について説明する。ここでは、実施例１〜
７、及び比較例１〜３を例に挙げるものとする。 【００１３ 】〈実施例１〉実施例１は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ジクミルパーオキサイドを
０．５重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０
（チバスペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部
配合したものである。 【００１４ 】〈実施例２〉実施例２は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＥＡ：Ａ−７１４（三
井・デュポンポリケミカル製）、ＥＡ含有量２５％）１
００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラストマ
ー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、導電性
カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化学工業
製））を６０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．５
重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバス
ペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合した
ものである。 【００１５ 】〈実施例３〉実施例３は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を１重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、
ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤
（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカ
ルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００１６ 】〈実施例４〉実施例４は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を５重量部、導
電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化学
工業製））を６０重量部、ビニルトリメトキシシランを
１重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、ジ
ブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤（イ
ルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカルズ
製））を０．５重量部配合したものである。 【００１７ 】〈実施例５〉実施例５は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を２０重量部、
導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック（ライオ
ン製））を２０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．
５重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバ
スペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合し
たものである。 【００１８ 】〈実施例６〉実施例６は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１５重量部、
導電性カーボンブラック（ブラックパールズ３５００
（キャブラック製））を１２０重量部、ビニルトリメト
キシシランを０．５重量部、ジクミルパーオキサイドを
５．０重量部、ジブチル錫ジラウレートを０．１重量
部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０（チバスペシ
ャルティケミカルズ製））を０．５重量部配合したもの
である。 【００１９ 】〈実施例７〉実施例７は、表１に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１５重量部、
導電性カーボンブラック（バルカンＸＣ−７２（キャブ
ラック製））を６０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を２．０重量部、ジクミルパーオキサイドを０．０５重
量部、ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防
止剤（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケ
ミカルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２０ 】〈比較例１〉比較例１は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、導電性カーボンブラック
（アセチレンブラック（電気化学工業製））を５０重量
部、ジクミルパーオキサイドを１．０重量部、酸化防止
剤（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミ
カルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２１ 】〈比較例２〉比較例２は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、導電性カーボンブラック
（アセチレンブラック（電気化学工業製））を５０重量
部、ビニルトリメトキシシランを１重量部、ジクミルパ
ーオキサイドを０．１重量部、ジブチル錫ジラウレート
を０．１重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０
（チバスペシャルティケミカルズ製））を０．５重量部
配合したものである。 【００２２ 】〈比較例３〉比較例３は、表２に示され
る如く、エチレン系共重合体（ＥＶＡ：ＥＶ−３６０
（三井・デュポンポリケミカル製）、ＥＶ含有量２５
％）１００重量部に対して、ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー（ＲＢ−８１０（ＪＳＲ製））を１０重量部、
導電性カーボンブラック（アセチレンブラック（電気化
学工業製））を５０重量部、ビニルトリメトキシシラン
を３重量部、ジクミルパーオキサイドを０．１重量部、
ジブチル錫ジラウレートを０．１重量部、酸化防止剤
（イルガノックス１０１０（チバスペシャルティケミカ
ルズ製））を０．５重量部配合したものである。 【００２３ 】これら上記実施例１〜７、及び比較例１
〜３の各組成に基づいて電力ケーブル用半導電性樹脂組
成物を製造し、それぞれについて加熱変形（耐熱性）、
引張強さ（機械的強度）の試験を行い評価した。また、
ケーブル製造外径９．３ｍｍの導体上に厚さ１ｍｍの内
部半導電層、厚さ３ｍｍの絶縁層（絶縁体 シラン架橋
性樹脂）、厚さ０．７ｍｍの外部半導電層の三層を同時
押出しするとともに、引き続き８０℃の温水に通過させ
てケーブルを製造し、押出外観を評価した。 【００２４ 】押出外観の評価は、押出しケーブルの表
面にブツがないこと、及び絶縁層と外部半導電層との間
に空隙がないことを目視によって判断するものである。
表面にブツ、及び／又は絶縁層と外部半導電層との間に
空隙が有る場合を『×』、表面にブツ、及び絶縁層と外
部半導電層との間に空隙がない場合を『○』とし、表面
にブツ、及び絶縁層と外部半導電層との間に空隙がない
『○』を合格とする。 【００２５ 】加熱変形は、日本工業規格ＪＩＳ Ｃ
３００５の２５項の試験に準拠するものとする。加熱変
形に係る試験は、２５．２項によって準備された加熱前
の試験片の厚さを、常温で測定し、その試験片をあらか
じめ、規定温度に加熱した試験機に入れ、３０分間加熱
した後試験片を測定装置の平行板間に置き、これに規定
のおもりを加え、さらに同温度で３０分経過した後、そ
のままの状態で試験片の厚さを測り、加熱後の厚さと加
熱前の厚さから減少率（％）を算出しこれを判定するも
のである。減少率（％）の目標値は、４０％以下であ
る。 【００２６ 】引張強さ（引張強度）は、日本工業規格
ＪＩＳ Ｃ ３００５の１８項の試験に準拠するものと
する。その引張強度試験は、押出機から材料（実施例１
〜７、比較例１〜３の各組成に基づくものとする）を押
し出して１〜２ｍｍの厚さのシートを形成し、２４時間
以上常温で放置した後に試験片（ＪＩＳ３号ダンベル
片）を作成したものを、所定の引張速さ（２００ｍｍ／
ｍｉｎ）で引張り、試験片の最大引張荷重（引張強さ）
を測定するものである。引張強さの目標値は、１０ＭＰ
ａ以上である（１０ＭＰａを下回るようでは、脆さが懸
念される）。 【００２７ 】 【表１】 【００２８ 】 【表２】【００２９ 】表１及び表２の結果から次のようなこと
が分かった。すなわち、実施例１〜７の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物は、比較例１〜３の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物と異なり、各評価を全てクリアする
ことができた。 【００３０ 】もう少し詳しく説明すると、押出外観の
評価については、実施例１が『○』、実施例２が
『○』、実施例３が『○』、実施例４が『○』、実施例
５が『○』、実施例６が『○』、実施例７が『○』、比
較例１が『○』、比較例２が『○』、比較例３が『×』
であり、合格となる『○』になったのは実施例１〜７と
比較例１、２であった。尚、比較例３の電力ケーブル用
半導電性樹脂組成物は、押出表面にボイドが発生したた
めに外観に問題ありと判断したものであるが、これは実
施例３と比較しても分かるように、ビニルトリメトキシ
シランの配合量が多いからであり、押出成形時の発泡が
ボイドの原因と考えられる。 【００３１ 】次に、加熱変形の評価については、実施
例１が『１５％』、実施例２が『１５％』、実施例３が
『１４％』、実施例４が『１８％』、実施例５が『１１
％』、実施例６が『９％』、実施例７が『１０％』、比
較例１が『６６％』、比較例２が『６８％』、比較例３
が『１４％』であり、目標値の４０％以下となったのは
実施例１〜７と比較例３であった。尚、比較例１、２の
電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、押出外観の評価
が合格となる『○』になったものの耐熱性（加熱変形）
が犠牲になっていることが分かる。また、比較例１、２
の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、ブタジエン系
熱可塑性エラストマーが配合されていないことから、そ
のブタジエン系熱可塑性エラストマーによる架橋促進効
果が得られず、耐熱性の向上が図れないことが分かる。 【００３２ 】続いて、引張強さ（引張強度）の評価に
ついては、実施例１が『１８．５ＭＰａ』、実施例２が
『１６．２ＭＰａ』、実施例３が『１８．２ＭＰａ』、
実施例４が『１３．４ＭＰａ』、実施例５が『１９．６
ＭＰａ』、実施例６が『１９．８ＭＰａ』、実施例７が
『２０．２ＭＰａ』、比較例１が『８．３ＭＰａ』、比
較例２が『７．８ＭＰａ』、比較例３が『１８．５ＭＰ
ａ』であり、目標値の１０ＭＰａ以上となったのは実施
例１〜７と比較例３であった。尚、比較例１、２の電力
ケーブル用半導電性樹脂組成物は、押出外観の評価が合
格となる『○』になったものの機械的強度（引張強さ）
が犠牲になっていることが分かる。また、比較例１、２
の電力ケーブル用半導電性樹脂組成物は、ブタジエン系
熱可塑性エラストマーが配合されていないことから、そ
のブタジエン系熱可塑性エラストマーによる架橋促進効
果が得られず、機械的強度の向上が図れないことが分か
る。 【００３３ 】以上、実施例１〜７の電力ケーブル用半
導電性樹脂組成物は、押出加工性に優れた電力ケーブル
用半導電性樹脂組成物であることが分かった。 【００３４ 】その他、本発明は本発明の主旨を変えな
い範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。 【００３５ 】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた本発明によれば、押出加工性に優れた電力ケーブル
用半導電性樹脂組成物を提供することができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電力ケーブル用半導電性樹脂組成
物の一実施の形態を示す電力ケーブルの断面図である。 【符号の説明】 １ 電力ケーブル ２ 導体 ３ 絶縁体 ４ 内部半導電層 ５ 外部半導電層 ６ 銅遮蔽層 ７ シース
物の一実施の形態を示す電力ケーブルの断面図である。 【符号の説明】 １ 電力ケーブル ２ 導体 ３ 絶縁体 ４ 内部半導電層 ５ 外部半導電層 ６ 銅遮蔽層 ７ シース
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
//(Ｃ０８Ｌ 23/08 Ｃ０８Ｌ 9:00
9:00）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エチレン系共重合体１００重量部に対し
て、ブタジエン系熱可塑性エラストマーを５〜２０重量
部、導電性カーボンブラックを２０〜１５０重量部配合
し、更に、架橋剤としての有機過酸化物を０．０５〜
５．０重量部及び／又はシラン化合物を０．５〜２．０
重量部配合したことを特徴とする電力ケーブル用半導電
性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310882A JP2003123538A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 電力ケーブル用半導電性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310882A JP2003123538A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 電力ケーブル用半導電性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003123538A true JP2003123538A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19129799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001310882A Pending JP2003123538A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 電力ケーブル用半導電性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003123538A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009102095A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Ls Cable Ltd. | Semiconductive peelable crosslinked resin composition and insulating cable manufactured using the same |
| KR101942790B1 (ko) | 2017-12-15 | 2019-01-28 | (주)티에스씨 | 배전급 케이블용 반도전층 조성물 및 친환경 배전급 케이블 |
| US10763004B2 (en) | 2014-03-12 | 2020-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Conductive polymeric material |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001310882A patent/JP2003123538A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009102095A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Ls Cable Ltd. | Semiconductive peelable crosslinked resin composition and insulating cable manufactured using the same |
| US10763004B2 (en) | 2014-03-12 | 2020-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Conductive polymeric material |
| KR101942790B1 (ko) | 2017-12-15 | 2019-01-28 | (주)티에스씨 | 배전급 케이블용 반도전층 조성물 및 친환경 배전급 케이블 |
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