JP6888593B2 - ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層 - Google Patents

ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層 Download PDF

Info

Publication number
JP6888593B2
JP6888593B2 JP2018160594A JP2018160594A JP6888593B2 JP 6888593 B2 JP6888593 B2 JP 6888593B2 JP 2018160594 A JP2018160594 A JP 2018160594A JP 2018160594 A JP2018160594 A JP 2018160594A JP 6888593 B2 JP6888593 B2 JP 6888593B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
mass
parts
component
silicone rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018160594A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020033447A (ja
Inventor
大石 和弘
和弘 大石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2018160594A priority Critical patent/JP6888593B2/ja
Publication of JP2020033447A publication Critical patent/JP2020033447A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6888593B2 publication Critical patent/JP6888593B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

本発明は、電力ケーブルの中間接続部や末端接続部における電界緩和層等に用いられる、ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層に関するものである。
CVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル:Cross−linked polyethylene insulated PVC sheathed Cable)をCVケーブル同士や、変圧器、架空線等に接続する場合、CVケーブル端部の外部半導電層を所定の長さに処理する必要がある。しかしながら、外部半導電層を除去しただけでは、外部半導電層の端部に電界が集中し電気特性を損なうので、この電界の集中を緩和又は抑制するため、ケーブル遮蔽層の切り剥ぎ部にゴム接続筒を使用する。ゴム接続筒は、ストレスコーン部、ゴムユニット内部半導電層、ゴムユニット絶縁層、ゴムユニット外部半導電層を有している事により、導体接続部周囲の絶縁性を保ちつつ、導体接続部周囲の電界を緩和するよう構成されている(特許文献1:特許第6288364号公報参照)。
このストレスコーン部により、ケーブル導体とケーブル遮蔽層との距離が徐々に大きくなり、等電位線の密度がこの形状によって粗となる。従って、電気ストレス(電気力線)は、ケーブル遮蔽層切り剥ぎ部に集中することがなく、均一に分散するようになり電界が緩和される。さらに、ゴムユニット内部半導電層は、ベースゴムとカーボンブラックを含むような半導電性を有するゴム材料からなり、導体接続管の外周を覆うよう筒状に構成され、一対の電力ケーブルの導体同士が付き合わされる導体接続管と等電位になっている。
また、ゴムユニット外部半導電層は、ゴムユニット内部半導電層と同様の材料によって構成され、ゴムユニット絶縁層の外周を覆うように設けられ、ゴム接続等内を電気的に遮蔽することができる。このようなゴム接続等を用いる事により、ケーブル絶縁体の電気ストレスによる劣化は低減され、ケーブルの電気特性は、長期安定維持されるようになる。
この円筒形状のゴム接続等はシリコーンゴム成形品が用いられ、通常(20℃±15℃)において高電圧ケーブルを挿入する際に、拡径保持部材等でゴム成形品を拡径しておき、ケーブルを挿入した後に拡径保持部材を除去すれば、拡径する前の本来の寸法までにほぼ収縮可能、即ち、耐久永久伸び性に優れたものである。このため、ケーブル接続部及び終端部にシリコーンゴム成形品を常温収縮ゴム部材として装着する方法として、予め、拡径保持部材でシリコーンゴム成形品を拡径しておき、ケーブルを挿入し、拡径保持部材を除去して、装着する方法が、その作業性や作業員の個人差によるバラツキが少なくて好まれて実用化されている。
一方、常温収縮ゴム部材としてのカーボンブラックを配合したミラブル型シリコーンゴムをパーオキサイド加硫により成形した場合、非常に多くの問題を有していた。例えば、大きな金型が必要であり、大きな成形物を完全に硬化させるのに高温・長時間の過酷な成形条件が必要であり、二次加硫によるパーオキサイドの除去が必要等、生産性、作業性等の点で問題があった。
これらの問題を解決すべく、低粘度で注入工程が容易で、かつ導電性に優れたシリコーンゴム成形品を与える付加硬化型の導電性液状ゴム組成物が報告されている(特許文献2:特開2015−57763号公報)。
また、付加硬化型の導電性液状ゴム組成物を拡径し、高電圧ケーブルを挿入した際に接触した部分でカーボンブラックが脱落し、ケーブルにカーボンブラックが付着するという問題を解決する技術として、導電性シリコーンゴム組成物及び高電圧ケーブル用常温収縮ゴム部材が報告されている(特許文献3:特開2015−46380号公報)。
さらに、導電性に優れたシリコーンゴム成形品を与える付加硬化型の導電性液状ゴム組成物が報告されている。しかしながら、注入工程には大きな型や枠が必要となり、成形物を取り外す際に割れや亀裂が生じてしまうおそれがある等、生産性、作業性の面からも問題点を有している。さらに、導電性に優れたシリコーンゴム成形品を与える付加硬化型の導電性液状ゴム組成物について、常温収縮法として使用する場合に必要である引張永久ひずみについて、何らデータが示されていない。
常温収縮型ゴム部材として、カーボンブラックを配合した導電性シリコーンゴム材料には、容易に拡径可能で、しかも、芯材を取り除いた際の復元性が必要とされるため、電気特性だけでなく、ゴム強度が必要とされる。具体的には、切断時伸びが大きく、引張永久ひずみが小さい材料が必要となる。しかしながら、未だに目標とされる特性値全ての値を満足するような導電性シリコーンゴム材料は存在しない。
特許第6288364号公報 特開2015−57763号公報 特開2015−46380号公報
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、電力ケーブル用常温収縮ゴム部材に用いられるミラブルシリコーンゴム組成物において、付加硬化型であるため押し出し成形が可能となり、大きな金型を必要とせず、生産性、作業性に優れ、さらに、ゴム特性及び電気特性に優れる硬化物(導電性シリコーンゴム成形品)を与えるミラブルシリコーンゴム組成物、及び電界緩和層を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、オルガノポリシロキサンとして、(A1)分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が、0.05モル%以上であるオルガノポリシロキサン生ゴムと、(A2)分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、又は分子鎖両末端がトリアルケニル基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.05モル%未満であるオルガノポリシロキサン生ゴムとからなるオルガノポリシロキサン生ゴムと、(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサンと、(C)BET比表面積が50〜150m2/gのカーボンブラックと、(D)BET比表面積が50m2/g以上のヒュームドシリカと、(E)白金族金属系触媒をそれぞれ特定量で含むミラブル型シリコーンゴム組成物とすることで、その硬化物が、優れたゴム特性及び電気特性を有し、電力ケーブルの中間接続部や末端部等のケーブル接続部の常温収縮法により挿入可能な電界緩和層に用いる電力ケーブル用常温収縮ゴム部材として好適であることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は下記発明を提供する。
1.(A)下記(A1)及び(A2)成分からなるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム:100質量部
(A1)下記平均組成式(1)
Figure 0006888593
(式中、R1は独立に炭素数2〜8のアルケニル基、R2は独立に炭素数1〜20のアルキル基、及び炭素数6〜20の芳香族炭化水素基から選ばれる基、R3は独立に、R1及びR2から選ばれる基であり、それぞれ同じであっても異なっていてもよく、a1は100〜100,000の整数、b1は5〜100の整数であり、a1+b1は105〜100,000である。)
で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が、0.05モル%以上であるオルガノポリシロキサン生ゴム:10〜90質量部、
(A2)下記平均組成式(2)
Figure 0006888593
(式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a2は100〜100,000の整数、b2は0〜7の整数であり、a2+b2は100〜100,000である。)
で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴム、又は
下記平均組成式(3)
Figure 0006888593
(式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a3は100〜100,000の整数、b3は0〜7の整数であり、a3+b3は100〜100,000である。)
で表され、分子鎖両末端がトリアルケニル基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴムであって、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.05モル%未満であるオルガノポリシロキサン生ゴム:10〜90質量部、
(B)下記平均組成式(4)で示される1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
4 pqSiO(4-p-q)/2 (4)
(式中、R4は同一又は異種の炭素数1〜12の1価炭化水素基であり、pは0<p<3、qは0<q<3、p+qは0<p+q≦3を満たす正数である。):(A)成分中のSi原子に結合したアルケニル基の合計1モルに対して、(B)成分中のSi−H基が0.5〜10モルとなる量、
(C)BET吸着法による比表面積が50〜150m2/gのカーボンブラック:20〜40質量部、
(D)BET吸着法による比表面積が50m2/g以上のヒュームドシリカ:5〜100質量部、及び
(E)白金族金属系触媒:(A)成分に対して、白金族金属量換算量が1質量ppm〜1質量%
を含むミラブル型シリコーンゴム組成物。
2.(C)成分のカーボンブラックのDBP吸油量が、100〜300mL/100gである1記載のミラブル型シリコーンゴム組成物。
3.ミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物が、電力ケーブル用常温収縮ゴム部材用である、1又は2記載のミラブル型シリコーンゴム組成物。
4.1〜3のいずれかに記載のミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物からなる電力ケーブル中間接続部又は末端接続部における電界緩和層であって、
上記硬化物の物性が、デュロメーターA硬度計による硬度が40〜60、切断時伸びが600%以上、引裂き強さが20kN/m以上、180℃で22時間及び100%伸張試験条件の引張永久ひずみが20%以下、引張強さが6.0MPa以上(以上、JIS K 6249:2003に記載の方法で測定)であり、JIS K 6271−2:2015に記載の方法で測定した体積抵抗率が0.5Ωm以下である電界緩和層。
本発明のミラブル型シリコーンゴム組成物は、付加硬化型であるため、押し出し成形が可能となり大きな金型を必要とせず、生産性、作業性に優れ、ミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物は、ゴム特性及び電気特性に優れ、電力ケーブル用常温収縮ゴム部材及び電界緩和層として有用である。
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本発明において、ミラブル型シリコーンゴム組成物とは、通常、室温(25℃)において自己流動性のない高粘度で非液状のシリコーンゴム組成物であって、ロールミル(例えば、二本ロールミルや三本ロールミル)等の混練機で剪断応力下に均一に混練することが可能なシリコーンゴム組成物を意味する。以下、「ミラブル型シリコーンゴム組成物」を単に「組成物」、ミラブル型シリコーンゴム組成物を硬化させた硬化物を単に「硬化物」と記載する場合がある。
[(A)成分]
(A)成分は、下記(A1)及び(A2)成分からなるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムである。なお、「オルガノポリシロキサン生ゴム」とは、その重合度が100〜100,000、好ましくは1,000〜50,000の高重合度(高粘度)であって、通常、室温(25℃)において自己流動性のない非液状のオルガノポリシロキサンをいう。(A)成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムは、本組成物の主剤(ベースポリマー)であり、アルケニル基含有量が異なる下記(A1)及び(A2)成分からなるオルガノポリシロキサン生ゴムである。
なお、本発明において、アルケニル基含有量は以下に記載した1H−NMRスペクトルによって測定した積分比から算出した値を指すものとする。
[測定条件]
・測定周波数:400MHz
・測定サンプル:ポリシロキサンの重クロロホルム25質量%溶液を使用した。
・内部標準物質:クロロホルム
(A1)成分は、下記平均組成式(1)
Figure 0006888593
(式中、R1は独立に炭素数2〜8のアルケニル基、R2は独立に炭素数1〜20のアルキル基、及び炭素数6〜20の芳香族炭化水素基から選ばれる基、R3は独立に、R1及びR2から選ばれる基であり、それぞれ同じであっても異なっていてもよく、a1は100〜100,000の整数、b1は5〜100の整数であり、a1+b1は105〜100,000である。)
で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が、0.05モル%以上であるオルガノポリシロキサン生ゴムである。(A1)成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
上記式(1)において、R1は独立に炭素数2〜8、好ましくは2〜6のアルケニル基である。R1の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基、アリル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。R2は独立に炭素数1〜20、好ましくは1〜12、より好ましくは1〜8のアルキル基、及び炭素数6〜20、好ましくは6〜12の芳香族炭化水素基から選ばれる基である。R2のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられ、芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、トリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基等が挙げられる。また、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、例えば3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも、メチル基、フェニル基及びトリフルオロプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
3は独立にR1及びR2から選ばれる基であり、上記R1及びR2で例示された基が挙げられる。中でも、分子中のR2及びR3で表される基のうち、50モル%以上がメチル基であるものが好ましく、80モル%以上がメチル基のものがより好ましく、全てのR2及びR3がメチル基であるものが好ましい。
上記式(1)において、a1は100〜100,000の整数であり、1,000〜50,000の整数が好ましい。b1は5〜100の整数であり、5〜50の整数がより好ましい。a1+b1は105〜100,000であり、1,000〜50,000が好ましく、2,000〜20,000がより好ましい。a1+b1が上記範囲内であれば、(A1)成分は生ゴム状となる。
(A1)成分は、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が、0.05モル%以上であり、0.06〜0.50モル%であることが好ましい。なお、側鎖には、上記式(1)中の末端Si原子に結合したR1,R2は含まない。
(A1)成分のオルガノポリシロキサンは、1分子中のアルケニル基量の条件を満たしていれば特に制限されないが、主鎖がジオルガノシロキサン単位(R2 2SiO22、R2は上記と同じであり、以下同様)の繰り返しからなり、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基(R12 2SiO1/2、R1とR2は上記と同じであり、以下同様)で封鎖された、直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましく、これらのオルガノポリシロキサンは、1種単独で用いても、重合度や分子構造の異なる2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
(A2)成分は、下記平均組成式(2)で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴム、又は下記平均組成式(3)で表され、分子鎖両末端がトリアルケニル基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴムであって、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.05モル%未満のものである。上記は単独でもよく、下記平均組成式(2)で表されるもの、下記平均組成式(3)で表されるものを併用してもよく、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
Figure 0006888593
(式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a2は100〜100,000の整数、b2は0〜7の整数であり、a2+b2は100〜100,000である。)
Figure 0006888593
(式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a3は100〜100,000の整数、b3は0〜7の整数であり、a3+b3は100〜100,000である。)
1、R2及びR3は上記と同じであり、R1は独立に炭素数2〜8、好ましくは2〜6のアルケニル基である。R1の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基、アリル基が好ましく、ビニル基がより好ましい。R2は独立に炭素数1〜20、好ましくは1〜12、より好ましくは1〜8のアルキル基、及び炭素数6〜20、好ましくは6〜12の芳香族炭化水素基から選ばれる基である。R2のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられ、芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、トリル基等のアリール基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル基等が挙げられる。また、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換されていてもよく、例えば3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも、メチル基、フェニル基及びトリフルオロプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
3は独立にR1及びR2から選ばれる基であり、上記R1及びR2で例示された基が挙げられる。中でも、分子中のR2及びR3で表される基のうち、50モル%以上がメチル基であるものが好ましく、80モル%以上がメチル基のものがより好ましく、アルケニル基以外の全てのR2及びR3がメチル基であるものが好ましい。
上記式(2)又は(3)において、a2又はa3は100〜100,000の整数であり、1,000〜50,000が好ましい。b2又はb3は0〜50の整数であり、0〜30が好ましい。a2+b2又はa3+b3は100〜100,000であり、1,000〜50,000がより好ましく、2,000〜20,000がより好ましい。a2+b2又はa3+b3が上記範囲内であれば、(A2)成分は生ゴム状となり、本発明で好適に用いることができる。
(A2)成分は、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.05モル%未満であり、0〜0.045モル%が好ましい。なお、側鎖には、上記式(2),(3)中の末端Si原子に結合したR1,R2は含まない。
(A2)オルガノポリシロキサン生ゴムは、1分子中のアルケニル基量の条件を満たしていれば特に制限されないが、主鎖がジオルガノシロキサン単位(R2 2SiO2/2、R2は上記と同じであり、以下同様)の繰り返しからなり、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基(R1 12 2SiO1/2)又はトリアルケニルシロキシ基(R1 3SiO1/2)で封鎖された、直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
本発明では(A)成分として、(A1)成分と、(A2)成分とを必須成分とすることが特徴であり、(A1)の配合量は10〜90質量部であり、50〜90質量部が好ましく、(A2)成分の配合量は10〜90質量部であり、10〜50質量部が好ましい。なお、(A1)成分と(A2)成分とを合わせて100質量部となる量で併用する。これにより、硬化物の切断時伸び、引裂き強さ及び引張永久ひずみ等のゴム物性を優れたものとすることができる。
これらのオルガノポリシロキサン生ゴムは、通常、オルガノハロゲノシランの1種又は2種以上を共加水分解縮合したり、環状ポリシロキサン(シロキサンの3量体又は4量体等)をアルカリ性又は酸性の触媒を用いて開環重合したりすることによって得ることができるものである。これらは基本的には直鎖状のジオルガノポリシロキサンであるが、一部分岐していてもよい、また分子構造の異なる2種又はそれ以上の混合物であってもよい。
(A1)成分及び(A2)成分のオルガノポリシロキサン生ゴムの平均重合度は、通常100〜100,000であり、1,000〜100,000が好ましく、3,000〜50,000がより好ましく、4,000〜20,000がさらに好ましい。平均重合度が100未満の場合、組成物がミラブルゴムとしての性状を満たさなくなり、ロールミル混練性等が著しく悪化してしまうため好ましくない。なお、この平均重合度は、下記条件で測定したGPC(ゲルパーミネーションクロマトグラフィ)分析におけるポリスチレン換算の重量平均重合度として求めることができる。
[測定条件]
・展開溶媒:トルエン
・流量:1mL/min
・検出器:示差屈折率検出器(RI)
・カラム:KF−805L×2本(Shodex社製)
・カラム温度:25℃
・試料注入量:30μL(濃度0.2質量%のトルエン溶液)
[(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン]
本発明の(B)成分であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、本組成物の架橋剤であり、(A)成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと付加架橋反応を行い、硬化物を与えるためのものである。(B)成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
(B)成分は、下記平均組成式(4)で示される1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上、より好ましくは3〜200個、さらに好ましくは4〜100個のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
4 pqSiO(4-p-q)/2 (4)
(式中、R4は同一又は異種の炭素数1〜12の1価炭化水素基であり、pは0<p<3、qは0<q<3、p+qは0<p+q≦3を満たす正数である。)
4は同一又は異種の炭素数1〜12、好ましくは1〜8の1価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基等のアラルキル基等が挙げられる。なお、これらの基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子等で置換されていてもよく、例えば3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。これらの中では、メチル基、フェニル基及び3,3,3−トリフルオロプロピル基が好ましく、より好ましくは、メチル基である。また、R4はアルケニル基を含まないことが好ましい。
また、pは0<p<3を満たす正数であり、0.5≦p≦2.2が好ましく、1.0≦p≦2.0がより好ましい。qは0<q<3を満たす正数であり、0.002≦q≦1.1が好ましく、0.005≦q≦1がより好ましい。p+qは0<p+q≦3を満たす正数であり、1≦p+q≦3が好ましく、1.002≦p+q≦2.7がより好ましい。
上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は、直鎖状、環状、分枝状、三次元網状構造のいずれであってもよく、該ヒドロシリル基(Si−H基)は、分子鎖末端にあっても、側鎖にあっても、その両方にあってもよいが、側鎖に有することが好ましい。
(B)成分の粘度は、JIS K 7117−1:1999記載の方法で回転粘度計を用いた25℃における粘度が0.5〜10,000mPa・sが好ましく、1〜300mPa・sがより好ましい。平均重合度は上記粘度範囲となるように適宜選定される。
このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)メチルシラン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位と(CH33SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C653SiO1/2単位とからなる共重合体等や、上記例示化合物において、メチル基の一部又は全部を他のアルキル基や、フェニル基等に置換したもの等が挙げられる。
(B)成分の配合量は、(A)成分中のSi原子に結合したアルケニル基の合計1モルに対して、(B)成分中のSi−H基が0.5〜10モルとなる量であり、0.7〜5.0モルが好ましい。0.5モル未満の場合、架橋が十分でなく、十分な機械的強度が得られないことがあり、一方、10モルを超える場合、硬化物の物理特性が低下し、圧縮永久歪が大きくなることがある。これらのことを勘案すると(A)成分のアルケニル基含有オルガノポリシロキサン100質量部に対して、0.1〜40質量部の範囲内になるような(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサンを用いることが好ましい。
[(C)成分]
(C)成分は、BET吸着法による比表面積が50〜150m2/gのカーボンブラックであり、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。(C)成分は、本発明の組成物に対して、誘電緩和を目的とした導電性(即ち、低体積抵抗率)を付与するものである。(C)成分のカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。(C)成分のカーボンブラックのBET吸着法による比表面積は50〜150m2/gであることが必要であり、50〜130m2/gが好ましい。さらに、(C)成分のDBP吸油量は、100〜300mL/100gであることが好ましく、120〜250mL/100gがより好ましい。本発明において、DBP吸油量は、JIS K 6217−4:2008で規定された方法で測定した値である。
このようなカーボンブラックは、BET吸着法による比表面積が上記範囲内であれば、形状については特に制限はなく、粒状であっても粉状であってもよい。さらに、後述する(E)成分として白金族金属系触媒を用いる際は、硬化阻害を防止するために脱硫処理したカーボンブラックを用いてもよい。
(C)成分のカーボンブラックとしては、上記のBET吸着法による比表面積を有するものであれば市販品を用いることができ、例えば、ENSACO260G、ENSACO250G、(IMERYS社製)、デンカブラック(デンカ社製)等が挙げられる。
(C)成分のカーボンブラックの配合量は、(A)成分100質量部に対して、20〜40質量部であり、20〜35質量部が好ましく、25〜35質量部がより好ましい。この配合量が20質量部未満では、目的としている導電特性が得られないことがあり、硬化物の信頼性が大きく低下してしまう。一方、40質量部を超えると、硬化物の切断時伸びや引張永久ひずみ等の機械的特性が不十分なものとなる。
[(D)成分]
(D)成分のヒュームドシリカは、本発明の組成物に対して、優れた機械的特性を付与する充填材として作用する補強性ヒュームドシリカであり、表面に多数のシラノール(Si−OH)基が存在しているものである。(D)成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。(D)成分のヒュームドシリカのBET法による比表面積は50m2/g以上であることが必要であり、100〜400m2/gが好ましい。この比表面積が50m2/g未満であると、(D)成分による補強効果が不十分となることがある。
(D)成分のヒュームドシリカは、未処理の状態で使用しても、必要に応じて、オルガノポリシロキサン、オルガノポリシラザン、クロロシラン、アルコキシシラン等の有機ケイ素化合物で表面処理されたものを用いてもよい。
(D)成分のヒュームドシリカとしては、市販品を用いることができ、例えば、アエロジル130、アエロジル200、アエロジル300、アエロジルR−812、アエロジルR−972、アエロジルR−974等のアエロジルシリーズ(日本アエロジル(株)製)、Cabosil MS−5、MS−7(キャボット社製)、レオロシールQS−102、103、MT−10、レオロシールDM−20S、レオロシールDM−30S(トクヤマ社製)等の表面未処理又は表面疎水処理化された(即ち、親水性又は疎水性の)ヒュームドシリカが挙げられる。
(D)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、5〜100質量部であり、10〜80質量部が好ましく、15〜70質量部がより好ましい。配合量が上記範囲を逸脱すると、得られる組成物の加工性が低下するだけでなく、硬化物の引張り強度や引裂き強度等の機械的特性が不十分なものとなる。
[(E)成分]
(E)成分の白金族金属系触媒は、(A)成分のアルケニル基と(B)成分のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)とを、ヒドロシリル化付加反応させる触媒であり、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。白金族金属系触媒としては、白金族金属の単体とその化合物があり、従来、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の触媒として、公知のものが使用できる。例えば、シリカ、アルミナ又はシリカゲルのような担体に吸着させた粒子状白金金属、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸6水塩のアルコール溶液等の白金触媒、パラジウム触媒、ロジウム触媒等が挙げられるが、白金又は白金化合物(白金触媒)が好ましい。
この触媒の添加量は、付加反応を促進できればよく、(A)成分に対して、白金族金属量換算量が1質量ppm〜1質量%であり、10〜500質量ppmの範囲が好ましい。(E)成分の添加量が、1質量ppm未満の場合、付加反応が十分に促進されず、硬化が不十分であることがある。一方、1質量%を超える場合、これより多く加えても、反応性に対する影響も少なく、不経済となることがある。
[(F)成分]
本発明の組成物には、上記(A)〜(E)成分に加えて、必要に応じて、(D)成分のヒュームドシリカの分散剤として、(F)充填材用分散剤を使用することができる。(F)充填材用分散剤としては、各種アルコキシシラン、フェニル基含有アルコキシシラン及びその加水分解物、ジフェニルシランジオール、カーボンファンクショナルシラン、シラノール基含有低分子シロキサン、両末端シラノール基封鎖オルガノポリシロキサン等が挙げられ、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
(F)成分を配合する場合、その配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.1〜50質量部が好ましく、より好ましくは1〜20質量部である。使用量が少なすぎると、配合した効果が見られず、多すぎるとコンパウンドの可塑度が低くなりすぎ、ロールミル等の混練手段においてロール粘着性が発生してロール作業性が悪化することがある。
[その他の成分]
その他の成分として本発明の組成物には、本発明の目的を損なわない範囲において、上記成分に加え、必要に応じて、粉砕石英、珪藻土、炭酸カルシウム等の充填材、着色剤、引裂き強度向上剤、耐熱向上剤、白金化合物等の難燃性向上剤、受酸剤、アルミナや窒化ケイ素等の熱伝導性向上剤、離型剤等の、硬化型シリコーンゴム組成物における公知の充填剤及び添加剤を添加してもよい。その他の成分は1種単独で用いても2種以上を併用してもよく、適量を用いることができる。
[製造方法]
本発明のミラブル型シリコーンゴム組成物は、組成物を構成する成分をニーダー、バンバリーミキサー、二本ロールミル等の公知の混練機で混合することにより得ることができる。組成物として、上記(A)〜(E)成分を含有する組成物を得る場合、(A)成分と、(D)成分とを混合して混合物を得た後、得られた混合物に(C)成分を混合して、得られた混合物に(B)成分と(E)成分とを添加するのが好ましい。上記(A)〜(E)成分を含有する組成物が、さらにその他の成分を含む場合には、(A)成分と、(C)成分と、(D)成分と、その他の成分とを混合して混合物を得た後、得られた混合物に(B)成分と、(E)成分とを添加することが好ましい。
[成形方法]
本発明のミラブル型シリコーンゴム組成物の成形方法としては、目的とする成形品の形状及び大きさに合わせて公知の成形方法を選択すればよい。例えば、注入成形、圧縮成形、射出成形、カレンダー成形、押出成形等の方法が挙げられる。
[硬化方法]
上記の成形方法において、硬化条件は用いる成形方法における公知の条件でよく、一般的に60〜450℃の温度で数秒〜1日程度である。また、得られる硬化物の引張永久ひずみと圧縮永久歪みの低下、得られるシリコーンゴム中に残存している低分子シロキサン成分の低減等の目的で、200℃以上、好ましくは200〜250℃のオーブン内等で1時間以上、好ましくは1〜70時間程度、より好ましくは1〜10時間のポストキュア(2次キュア)を行ってもよい。
[硬化物]
硬化物の物性は以下の範囲が好ましい。
(1)体積抵抗率
JIS K 6271の平行端子電極法に記載の方法で測定した体積抵抗率が0.5Ωm以下が好ましく、0.3Ωm以下がより好ましく、0.1Ωm以下がさらに好ましい。下限は特に限定されず、0.01Ωm程度にすることができる。体積抵抗率が0.5Ωm以上では、高圧電力ケーブル終端部に集中した電界を分散させる電界緩和効果が不十分となるおそれがあり、電界集中に耐えることができず、短絡して発熱し燃焼や破壊してしまうおそれがある。
(2)硬度
JIS K 6249:2003に記載の方法で測定したデュロメーターA硬度計による硬度が40〜60が好ましく、40〜55がより好ましく、40〜53がさらに好ましい。デュロメーターA硬度計による硬度が40未満だと、押出し成形でチューブを作製した場合、形状を維持し硬化させることが困難になるおそれがある。
(3)切断時伸び
JIS K 6249:2003記載の方法で測定した切断時伸びは600%以上が好ましく、630%以上がより好ましく、650%以上がさらに好ましい。切断時伸びが600%未満だと、常温収縮型のエンクロージャに使用した時の拡径時に破断してしまうおそれがある。上限は特に限定されないが、1,500%とすることもできる。
(4)引裂き強さ
JIS K 6249:2003記載の方法で測定した引裂き強さは20kN/m以上が好ましく、23kN/m以上がより好ましく、25kN/m以上がより好ましい。引裂き強さが20kN/m未満だと、常温収縮型のエンクロージャに使用した時の拡径時に裂けてしまうおそれがある。上限は特に限定されないが、60kN/mとすることもできる。
(5)引張永久ひずみ
JIS K 6249:2003に記載の方法で測定した引張永久ひずみは、180℃で22時間及び100%伸張試験条件で20%以下が好ましく、17%以下がより好ましく、15%以下がさらに好ましい。180℃で22時間、100%伸張試験条件で20%超過では、エンクロージャを収縮させた際の復元性が不十分で、電力ケーブルの絶縁破壊の原因になり得る空気層混入や、ケーブルとの密着性が低下して電界緩和層としての要求特性を満たすことができなくなるおそれがある。下限は特に限定されないが、2%とすることもできる。
(6)引張強さ
JIS K 6249:2003記載の方法で測定した引張強さは6.0MPa以上が好ましく、6.5MPa以上がより好ましく、7.0MPa以上がさらに好ましい。引張強さが6.0MPa未満だと、常温収縮型のエンクロージャに使用した時の拡径時に破断してしまうおそれがある。上限は特に限定されないが、15.0MPaとすることもできる。
硬化物が、上記条件をすべて満たした場合、電気ストレス(電気力線)が接続部に集中することなく、均一に分散するようになり、電界が緩和される。従って、ケーブル絶縁体の電気ストレスによる劣化は低減され、ケーブルの電気特性は長期安定維持されるようになる。
一方、これらの条件を1つでも満たさない硬化物が、電力ケーブルの中間接続部や、末端接続部等の電界緩和層に、常温収縮法により使用された場合、電気ストレス(電気力線)が接続部分に集中し、外皮のケーブル絶縁体に負荷がかかり、電荷量が多くなることによる部分放電が発生し、それが繰り返し発生すると、その部分の絶縁抵抗が次第に低下し、ケーブルの劣化が早まり最終的には、絶縁破壊に至り、ケーブルが短絡してしまうことになる。
以上のことから、本発明のミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物は、電力ケーブル用常温収縮ゴム部材用、特に高電圧ケーブル用常温収縮ゴム部材用として好適である。
[電界緩和層]
本発明は、上記ミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物からなる電力ケーブル中間接続部又は末端接続部における電界緩和層であって、
上記硬化物の物性が、デュロメーターA硬度計による硬度が40〜60、切断時伸びが600%以上、引裂き強さが20kN/m以上、180℃で22時間及び100%伸張試験条件の引張永久ひずみが20%以下(以上、JIS K 6249:2003に記載の方法で測定)であり、JIS K 6271−2:2015に記載の方法で測定した体積抵抗率が0.5Ωm以下である電界緩和層を提供する。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1]
ジメチルシロキサン単位が99.85モル%、メチルビニルシロキサン単位0.125%,ジメチルビニルシロキシ単位0.025%からなり、上記式(1)においてa1=7,998、b1=10であり、平均重合度が約8,000、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.062モル%であるオルガノポリシロキサン生ゴム(A1)50質量部、ジメチルシロキサン単位99.975モル%、ジメチルビニルシロキシ単位0.025モル%からなり、上記式(2)においてa2=7,998、b2=0であり、平均重合度が約8,000、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0モル%であるオルガノポリシロキサン生ゴム(A2−1)50質量部、
BET吸着比表面積が200m2/gのヒュームドシリカ(アエロジル200、日本アエロジル(株)製)25質量部、
分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4、25℃における粘度が15mPa・sであるジメチルポリシロキサン2質量部を添加し、170℃で2時間、ニーダーにより混合下で加熱した後、「ベースコンパウンド1」を調製した。
上記「ベースコンパウンド1」127質量部に対して、カーボンブラックとして、BET吸着比表面積が70m2/g、DBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)26質量部を混合し「コンパウンド1」を調製した。
上記「コンパウンド1」153質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.38質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.16質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.08質量部を混合し、「組成物1」を調製した。
[実施例2]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A1)70質量部、ジメチルシロキサン単位99.917モル%、トリビニルシロキシ単位0.033モル%、メチルビニルシロキシ単位が0.050モル%からなり、上記式(3)においてa3=5,995、b3=3であり、平均重合度が約6,000、分子鎖両末端がトリビニルシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.025モル%であるオルガノポリシロキサン生ゴム(A2−2)30質量部、BET吸着比表面積が130m2/gの表面が疎水処理化されたヒュームドシリカ(アエロジルR−972、日本アエロジル(株)製)30質量部、分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4、25℃における粘度が15mPa・sであるジメチルポリシロキサン2質量部を添加し、170℃で2時間、ニーダーにより混合下で加熱した後、「ベースコンパウンド2」を調製した。
上記「ベースコンパウンド2」132質量部に対して、カーボンブラックとして、BET吸着比表面積が70m2/g、DBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)27質量部を混合し「コンパウンド2」を調製した。
上記「コンパウンド2」159質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.40質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.16質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.09質量部を混合し、「組成物2」を調製した。
[実施例3]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A1)50質量部、及び上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A2−1)50質量部、BET吸着比表面積が69m2/g、DBP吸油量が160mL/100gのカーボンブラック(デンカブラック、デンカ社製)26質量部を混合し「ベースコンパウンド3」を調製した以外は、実施例1と同様にして「組成物3」を得た。
[実施例4]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A1)20質量部、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A2−2)80質量部とし「ベースコンパウンド4」を調製した以外は、実施例1と同様にして「組成物4」を得た。
[比較例1]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A1)100質量部、BET吸着比表面積が130m2/gの表面が疎水処理化されたヒュームドシリカ(アエロジルR−972、日本アエロジル(株)製)25質量部添加し、170℃で2時間、ニーダーにより混合下で加熱した後、「ベースコンパウンド5」を調製した。上記「ベースコンパウンド5」125質量部に対して、カーボンブラックとしてBET吸着比表面積が70m2/g、DBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)18質量部を混合し「コンパウンド5」を調製した。上記「コンパウンド5」143質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.36質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.14質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.08質量部を混合し、実施例1と同様にして「組成物5」を得た。
[比較例2]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A1)100質量部、BET吸着比表面積が130m2/gの表面が疎水処理化されたヒュームドシリカ(アエロジルR−972、日本アエロジル(株)製)25質量部、分散剤として両末端シラノール基を有し、平均重合度4、25℃における粘度が15mPa・sであるジメチルポリシロキサン2質量部を添加し、170℃で2時間、ニーダーにより混合下で加熱した後、「ベースコンパウンド6」を調製した。
上記「ベースコンパウンド6」127質量部に対して、カーボンブラックとしてDBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)25質量部を混合し「コンパウンド6」を調製した。
上記「コンパウンド6」152質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.38質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.15質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.08質量部を混合し「組成物6」を得た。
[比較例3]
(A)成分として、上記オルガノポリシロキサン生ゴム(A2−1)100質量部のみとした以外は実施例1と同様にして、「ベースコンパウンド7」を調製した。
上記「ベースコンパウンド7」127質量部に対して、カーボンブラックとしてDBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)25質量部を混合し「コンパウンド7」を調製した。
上記「コンパウンド7」152質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.38質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.15質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.08質量部を混合し「組成物7」を得た。
[比較例4]
実施例2における「ベースコンパウンド2」132質量部に対して、BET吸着比表面積が70m2/g、DBP吸油量が190mL/100gのカーボンブラック(ENSACO260G、IMERYS社製)18質量部を混合し「コンパウンド8」を調製した。
上記「コンパウンド8」150質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.37質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.15質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.07質量部を混合し「組成物8」を得た。
[比較例5]
上記実施例1における「ベースコンパウンド1」127質量部に対して、カーボンブラックとしてBET吸着比表面積が800m2/g、DBP吸油量が360mL/100gのカーボンブラック(ケッチェンブラックEC300J、ライオン社製)26質量部とし「コンパウンド8」を調製した。上記「コンパウンド8」153質量部に対して、側鎖にSiH基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、SiH基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.38質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.16質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.08質量部を混合したところ、スコーチが生じ「組成物9」を得ることができなかった。
[比較例6]
上記「ベースコンパウンド1」127質量部に対して、カーボンブラックとしてBET吸着比表面積が9m2/g、DBP吸油量が44mL/100gのカーボンブラック(サーマックスN990UltraPure、Cancarb社製)104質量部を混合し「コンパウンド9」を調製した。
上記「コンパウンド9」231質量部に対して、側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度38、Si−H基が0.0074モル%の両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体)0.58質量部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.23質量部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.13質量部を混合し「組成物10」を得た。
実施例1〜4及び比較例1〜6で調製したシリコーンゴム組成物(「組成物1」〜「組成物10」)について、JIS K 6249:2003に準拠して作製した試験用硬化物シートを用いて、各種ゴム物性[硬度(JIS K 6249:2003、デュロメーターA)、切断時伸び、引裂き強さ、引張永久ひずみ(180℃で22時間、100%伸張試験条件)、引張強さ]を測定した。
(硬化条件)
成形圧力:7.8MPa(80kgf/cm2)で120℃×10分間プレスキュアし、その後、200℃×4時間ポストキュア(二次加硫)し、100mm角、厚さ5mm、2mm、1mmの試験用硬化物シートを作製した。
[体積抵抗率の測定]
体積抵抗率は、上記ゴム物性と同様の硬化条件で、厚さ1mmの試験用ゴムシートを作製し、JIS K 6271−2:2015に準拠して測定した。
上記の実施例1〜4及び比較例1〜6の各例の試験用ゴムシートについて、上記の各項目で測定した物性値を表1及び表2に示す。
Figure 0006888593
Figure 0006888593

Claims (4)

  1. (A)下記(A1)及び(A2)成分からなるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム:100質量部
    (A1)下記平均組成式(1)
    Figure 0006888593
    (式中、R1は独立に炭素数2〜8のアルケニル基、R2は独立に炭素数1〜20のアルキル基、及び炭素数6〜20の芳香族炭化水素基から選ばれる基、R3は独立に、R1及びR2から選ばれる基であり、それぞれ同じであっても異なっていてもよく、a1は100〜100,000の整数、b1は5〜100の整数であり、a1+b1は105〜100,000である。)
    で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖され、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が、0.05モル%以上であるオルガノポリシロキサン生ゴム:10〜90質量部、
    (A2)下記平均組成式(2)
    Figure 0006888593
    (式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a2は100〜100,000の整数、b2は0〜7の整数であり、a2+b2は100〜100,000である。)
    で表され、分子鎖両末端がモノアルケニルジオルガノシロキシ基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴム、又は
    下記平均組成式(3)
    Figure 0006888593
    (式中、R1、R2及びR3は上記と同じである。a3は100〜100,000の整数、b3は0〜7の整数であり、a3+b3は100〜100,000である。)
    で表され、分子鎖両末端がトリアルケニル基で封鎖されたオルガノポリシロキサン生ゴムであって、Si原子に結合した側鎖の基全体に対するアルケニル基の割合が0.05モル%未満であるオルガノポリシロキサン生ゴム:10〜90質量部、
    (B)下記平均組成式(4)で示される1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
    4 pqSiO(4-p-q)/2 (4)
    (式中、R4は同一又は異種の炭素数1〜12の1価炭化水素基であり、pは0<p<3、qは0<q<3、p+qは0<p+q≦3を満たす正数である。):(A)成分中のSi原子に結合したアルケニル基の合計1モルに対して、(B)成分中のSi−H基が0.5〜10モルとなる量、
    (C)BET吸着法による比表面積が50〜150m2/gのカーボンブラック:20〜40質量部、
    (D)BET吸着法による比表面積が50m2/g以上のヒュームドシリカ:5〜100質量部、及び
    (E)白金族金属系触媒:(A)成分に対して、白金族金属量換算量が1質量ppm〜1質量%
    を含むミラブル型シリコーンゴム組成物。
  2. (C)成分のカーボンブラックのDBP吸油量が、100〜300mL/100gである請求項1記載のミラブル型シリコーンゴム組成物。
  3. ミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物が、電力ケーブル用常温収縮ゴム部材用である、請求項1又は2記載のミラブル型シリコーンゴム組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載のミラブル型シリコーンゴム組成物の硬化物からなる電力ケーブル中間接続部又は末端接続部における電界緩和層であって、
    上記硬化物の物性が、デュロメーターA硬度計による硬度が40〜60、切断時伸びが600%以上、引裂き強さが20kN/m以上、180℃で22時間及び100%伸張試験条件の引張永久ひずみが20%以下、引張強さが6.0MPa以上(以上、JIS K 6249:2003に記載の方法で測定)であり、JIS K 6271−2:2015に記載の方法で測定した体積抵抗率が0.5Ωm以下である電界緩和層。
JP2018160594A 2018-08-29 2018-08-29 ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層 Active JP6888593B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160594A JP6888593B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160594A JP6888593B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020033447A JP2020033447A (ja) 2020-03-05
JP6888593B2 true JP6888593B2 (ja) 2021-06-16

Family

ID=69667203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018160594A Active JP6888593B2 (ja) 2018-08-29 2018-08-29 ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6888593B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7233397B2 (ja) * 2020-05-14 2023-03-06 古河電気工業株式会社 導電性シリコーンゴム組成物及び常温収縮ゴム部材
WO2024053440A1 (ja) * 2022-09-05 2024-03-14 信越化学工業株式会社 熱伝導性ミラブル型シリコーンゴム組成物及び熱伝導性シート

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007186544A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 導電性シリコーンゴム組成物
JP4645859B2 (ja) * 2008-03-14 2011-03-09 信越化学工業株式会社 付加硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム硬化物
JP2009275158A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Shin Etsu Chem Co Ltd シリコーンゴム組成物及びキーパッド
JP5257297B2 (ja) * 2009-08-27 2013-08-07 信越化学工業株式会社 付加硬化性シリコーンゴム組成物
JP6191548B2 (ja) * 2013-07-30 2017-09-06 信越化学工業株式会社 導電性シリコーンゴム組成物及び高電圧ケーブル用常温収縮ゴム部材
JP6191549B2 (ja) * 2013-08-09 2017-09-06 信越化学工業株式会社 導電性液状シリコーンゴム組成物及び高電圧ケーブル用常温収縮ゴム部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020033447A (ja) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4917164B2 (ja) 電力ケーブル部材
JP3846574B2 (ja) 耐トラッキング性シリコーンゴム組成物及びこれを用いた電力ケーブル
JP7070751B2 (ja) 高誘電絶縁性シリコーンゴム組成物及び電界緩和層
CN106543731B (zh) 硅橡胶组合物和电力电缆
JP5835100B2 (ja) 帯電防止性シリコーンゴム組成物及び帯電防止性シリコーンゴム硬化物の黄変を抑制する方法
JP6191548B2 (ja) 導電性シリコーンゴム組成物及び高電圧ケーブル用常温収縮ゴム部材
JP6874833B2 (ja) 自己融着高誘電シリコーンゴム組成物及び自己融着高誘電テープ
JP6888593B2 (ja) ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層
JP7476901B2 (ja) ミラブル型シリコーンゴム組成物、シリコーンゴム硬化物及び電力ケーブル接続用電気絶縁部材
JP7205481B2 (ja) ミラブル型シリコーンゴム組成物及び電界緩和層
JP5776650B2 (ja) 絶縁性シリコーンゴム組成物
EP3473661B1 (en) Silicone composition, a cured silicone rubber product and a power cable
JP2016164281A (ja) 動摩擦係数を低減する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210407

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210503

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6888593

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150