JPH04196010A - 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの半導電層の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、電線被覆材として用いられる架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの半導電層に関するものである。

【従来の技術】

周知のように、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、
導体の外層に内部半導電層を被覆し、その外層に絶縁体
を被覆し、さらにこの絶縁体の外層に外部半導電層を被
覆して構成される。 このように構成される架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルにおいて、半導電層は、一般に、マトリクスとなる樹
脂に導電性カーボンブラックを必要量添加することによ
って導電化され、かつ耐熱性を付与することを目的に有
機過酸化物等の架橋剤によって架橋される。ただし、半
導電層としての必要導電性（通常、１０３Ω−ｃｍ程度
以下）を得るために、導電性カーボンブラックは相当多
量（５〜１００重量部程重量部加される。 しかし、このようにカーボンブラックを多量に添加する
と、引張り伸ひ値や脆化温度などの機械的物性が著しく
低下する。そこで、マトリクス樹脂としては、フィラー
受容量の多い低結晶性あるいは非結晶性のエチレン系共
重合体樹脂、例えばＥＥＡ　（エチレン−アクリル酸エ
チル共重合体）、ＥＭＡ　（エチレン−アクリル酸メチ
ル共重合体）、ＥＶＡ　（エヂレンー酢酸ビニル共重合
体）などが用いられる。 ところか、これらの樹脂は、通常、第２成分く非エチレ
ン成分＝アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、ｉ！ｉ
ｌ：酸ヒニル）の含有量が増えると、軟化点か低くなる
傾向にあり、従って電カケープルの半導電層としての耐
熱性が不十分になるという問題がある。この問題は、有
機過酸化物系架橋剤を増量することによって解決するこ
とができる。

【発明か解決しようとする課題】

しかし、上述のように、エチレン系共重合体樹脂からな
る７１〜リクス樹脂には、必要導電性を付与するために
カーホンブラックを多量に添加している。従って、溶融
温度が高くなり、流動性が悪くなっているので、単に有
機過酸化物系架橋剤を増量したたけでは、押出し成形時
に早期架橋（スコーチ）か生してしまうという問題があ
った。 早期架橋か生じると、この早期架橋が生じた部分か半導
電層の押出し表面（絶縁体との界面）に突起を形成し、
これが水トリーあるいは絶縁破壊の起点となって電気的
な信頼性を低ドさせる等の弊害が発生するので好ましく
ない。 本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、早期架橋の恐れかなく、しかも良好な機械的物性と
耐熱性を有する架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの半
導電層を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

一ト記目的を達成するために、本発明の架橋ポリエチレ
ン絶縁型カケーフルの半導電層は、エチレン系ｊ（重合
体樹脂］、　Ｏ０重量部に対して導電性カーボン７９７
２５〜１００重量部と有機過酸化物系架橋剤および粒子
径１０μｍ以下の酸化マグネシウムを０５〜５重量重量
部上てなるものである。

【作用】

上記構成によれは、有機過酸化物系架橋物に加え、粒子
径１０μｍ以下の酸化マグネシウムが０５〜５重量部添
加されているので、押出し機内での架橋の立」二がり速
度がやや抑制され、最終の架橋度合いのみを上けること
ができる。すなわら、架橋の立上がり速度が抑制される
ので、早期架橋が防止されると同時に、良好な機械的物
性と耐熱性を有する架橋ポリエヂレン絶縁電カケープル
の半導電層を得ることができる。

【実施例】

以下、図示する実施例に基づいて本発明の架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルの半導電層について説明する。 第１表は、本発明の実施例の半導電層と比較例の半導電
層の組成を示すものである。 なお、実施例１．２の組成には酸化防止剤、滑剤く加工
助剤）が添加されているが、これは必要に応じて添加さ
れるものである。 また、酸化マグネシウムは粒子径が１０μｍ以下のもの
か望ましい。粒子径が１０μｍ以下の酸化マグネシウム
とは、粒子径１０μｍを越える粒子か体積基準の粒度分
布において１０％以下のものを言う。粒子径を１０μｍ
以下とする理由は、押し出し表面か極めて平滑であるこ
とが要求される半導電層において配合剤の巨大粒子が核
となり、押出し表面突起を形成し、これがケーブルの電
気的信頼性を低下させる原因となるがらである。 −５＝ 実施例１ この実施例１は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エチ
レン−酢酸ビニル共重合体）１００重量部に対して、カ
ーホンブラックとしてのファーネスフラッフへを５０重
量部、酸化防止剤としての４．４′−チオヒス−（６−
第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０５重量部、
加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部、架橋剤
としての２，５−ジメチル−２，５（第３−ブチルバー
オキシ）ヘキシン３を１重量部、酸化マグネシウムを２
重量部配合したものである。 この実施例１によれは、レオメータ最高トルク値が３０
４、レオメータスコーチ時間か２１分であり、ケーブル
押出し時の耐スコーチ性は良好であり、また５０°Ｃて
の剥離作業性も良好である。 実施例２ この実施例２は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エヂ
レンーアクリル酸エチル共重合体）１００重量部に対し
て、カーホンブラックとしてのファーネスブラックＢを
６０重量部、酸化防止剤としての４．４′−チオヒス−
〈６−第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０５重
量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部、
架橋剤としての２，５−ジメチル−２，５（第３−ブチ
ルバーオキシ）ヘキシン３を１重量部、酸化マクネシウ
ムを２重旦部配合したものである。 この実施例２によれは、レオメータ最高１〜ルク値か３
１１、レオメータスコーチ時間か２０分であり、ケーブ
ル押出し時の耐スコーチ性は良好であり、また５０°Ｃ
ての剥離作業性も良好である。 上比較例　１ この比較例１は、マ）〜リクス樹脂としてのＥＶＡ（エ
チレン−ｉ！ｉ）：酸ビニル共重合体）１００重量部に
対して、カーボンブラックとしてのファーネスブラック
Δを５０重量部、酸Ｃヒ防止剤としての４．４′−チオ
ビス−く６−第３−フチルー３−メチルフェノール）を
０５重量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重
量部、架橋剤としての２，５−ジメチル−２，５（第３
−ブチルバーオキシ）ヘキシン３を１重量部、酸化マク
ネシウムを２重量部配合したものである。 すなわち、実施例１において酸化マグネシウムを配合し
ないものである。 この比較例１によれは、レオメータ最高１〜ルク値か１
８．４、レオメータスコーチ時間が２１分であり、ケー
ブル押出し時の耐スコーチ性は良好であるか、５０°Ｃ
での剥離作業性は良くない９上ヒ　車受　Ｃ刀Ｉ　２ こび）比較例２は、マトリクス樹脂としての）巳■Ａ（
エヂレンー酢酸ビニル共重合体）１００重量部に対して
、カーホンブラックとしてのファーネスブラックＡを５
０重量部、酸化防止剤としての７１．４′−チオビス−
（６−第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０５重
量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部、
架橋剤としての２．５−ジメチル−２，５く第３−ブチ
ルバーオキシ）ヘキシン３を１．４重量部配合したもの
である。 すなわち、実施例１において酸化マクネシウムを配合ぜ
す、架橋剤を４０％増量したものである。 この比較例２によれは、レオメ〜り最高トルク値が３１
４、レオメータスコーチ時間が１７分であり、５０°Ｃ
での剥離作業性も良好であるが、ケーブル押出し時の耐
スコーチ性が悪くなっている。すなわち、早期架橋か生
じている。 比較例３ この比較例３は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エヂ
レンー酢酸ビニル共重合体）１００重量部に対して、カ
ーホンブラックとしてのファーネスブラックＡを５０重
量部、酸化防止剤としての４．４′−チオヒス−（６−
第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０５重量部、
加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部配合した
ちのである。 すなわち、実施例１において架橋剤および酸化マグネシ
ウムを配合しないものである。 この比較例３によれは、レオメータ最高トルク値か４　
／１とな−）でおり、５０°Ｃての剥離作業性か悪い。 比較例４ この比較例４は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エヂ
レンーアクリル酸エチル共重合体）１００重量部に対し
て、カーボンブラックとしてのファーネスブラックＢを
６０重足部、酸化防止剤としての４．４′−チオビス−
（６−第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０．５
重量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部
、架橋剤としての２．５−ジメチル−２，５（第３−ブ
チルバーオキシ）ヘキシン３を１重量部、酸化マグネシ
ウムを２重量部配合したものである。 すなわち、実施例２において酸化マグネシウムを配合し
ないものである。 この比較例４によれば、レオメータ最高トルク値が２１
８、レオメータスコーチ時間が２．０分であり、ケーブ
ル押出し時の耐スコーチ性は良好であるが、５０°Ｃで
の剥離作業性は良くない。 比較例５ この比較例５は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エチ
レン−アクリル酸エチル共重合体）１００重量部に対し
て、カーホンブラックとしてのファーネスブラックＢを
６０重量部、酸化防止剤としての４．４′−チオヒス−
（６−第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０．５
重量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部
、架橋剤としての２，５−ジメチル−２，５く第３−ブ
チルバーオキシ）ヘキシン３を１．４重量部配合したも
のである。 すなわち、実施例２において酸化マグネシウムを配合ぜ
す、架橋剤を４０％増址したものである。 この比較例５によれは、レオメータ最高トルク値が３２
５、レオメータスコーチ時間が１．６分であり、５０°
Ｃでの剥離作業性も良好であるが、ケーブル押出し時の
耐スコーチ性が悪くなっている。すなわち、早期架橋が
生じている。 比較例に の比較例６は、マトリクス樹脂としてのＥＶＡ（エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体）１００重足部に対して
、カーホンブラックとしてのファーネスブラックＢを６
０重量部、酸化防止剤としての４．４′−チオビス−（
６−第３−ブチル−３−メチルフェノール）を０．５重
量部、加工助剤としてのステアリン酸亜鉛を２重量部配
合したものである。 すなわち、実施例２において架橋剤および酸化マグネシ
ウムを配合しないものである。 この比較例６によれば、レオメータ最高トルク値か５．
６となっており、５０℃での剥離作業性が悪い。 第１図は、上記実施例１．２および比較例１〜６におけ
る半導電層の架橋特性をレオメータの時間−トルク曲線
で示したものである。 第１図において、曲線Ａは実施例１．２の架橋特性、す
なわち酸化マグネシウムを添加した場合の架橋特性を示
し、曲線Ｂは架橋剤は添加するが、酸化マグネシウムは
添加しない場合（比較例１゜４）の架橋特性、曲線Ｃは
酸化マグネシウムは添加せず、架橋剤を４０％増量した
場合（比較例２゜５）の架橋特性、曲線りは架橋剤およ
び酸化マグネシウムの両方を添加しない場合（比較例３
，６）の架橋特性をそれぞれ示している。 通常、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの製造に際し
、押出し架橋被覆材料の架橋特性はレオメータの時間−
トルク曲線でみると、押出し機内の早期架橋を防止する
ために架橋の立上がりができるだけ遅く、最終的な到達
架橋度が高い方が望ましい。 この点で考察すると、架橋剤を増量しただけの比較例２
．５の組成では、架橋の立上がりが早く、早期架橋の恐
れかある。これに対し、実施例１゜２の組成では、架橋
の立上がりか緩やかであり、最終的な架橋度のみか高く
なっている。 すなわち、実施例１．２のように、酸化マグネシウムを
添加することにより、早期架橋の恐れがなく、耐熱性、
機械的物性に優れ、しかも剥離作業性に優れた半導電層
を得ることかできる。

【発明の効果】

以上の説明から明らかなように、本発明の架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルの半導電層は、工チレン系共重合
体樹脂１００重量部に対して導電性カーホン７９１７５
〜１００重量部と有機過酸化物系架橋剤および粒子径１
０μｍ以下の酸化マクネシウムを０５〜５重量部配合し
てなるものである。これにより、早期架橋の恐れがなく
、しかも良好な機械的物性と耐熱性を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例および比較例における半導電層
の架橋特性をレオメータの時間−トルク曲線で示した特
性図である。 特　許　出　願　人　　　　　矢崎総業株式会社代理人
　　　弁理士　　　　　小　林　　　　保間　　　　　
　　　　　　　　　大　　塚　　　明　　博手続補正書
（ｎ１ １．事件の表示 平成２年特許願第３２６５９８号 ２　発明の名称 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの半導電層３、補正
をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都港区三田１丁目４番２８号名　称　　
矢崎総業株式会社 ４、代理人 住所　　東京都千代田区岩木町２−２−１６〒１０１　
　　　　　　　　玉用ビル ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書第２頁第７行の「１０　」をｒｌ、Ｏ”Ｊ
と補正する。 （２）同書第４頁第１３行の「架橋物Ｊを「架橋剤」と
補正する。 （３）同書同頁第１４行〜第１５行の［酸化マグネシウ
ム・・・・・・添加されているので、Ｊを次の通り補正
する。 「酸化マグネシウムを０．５〜５重量部添加することに
よって、有機過酸化物系架橋剤の増量のみによって架橋
度合いを上げる場合に比べ、」 （４）同書同頁第１６行の「やや抑制され」を「抑制さ
れ」と補正する。 （５）同書第５頁第４行の「ケーブルの半導電層に」を
「ケーブルの剥離性半導電層に適用した場合に」と補正
する。 （６）同書第６頁の第１表を別紙の通り補正する。 （７）同書第７頁第９行〜第１０行の「ブチルバーオキ
シ）ヘキシン３」を「ブチルパーオキシ）ヘキシン−３
」と補正する。 （８）同書同頁第１８行のｒＥＶＪをｒＥＥ、と補正す
る。 （９）同書第８頁第５行〜第６行の「ブチルパーオキシ
）ヘキシン３」を［ブチルパーオキシ）ヘキシン−３」
と補正する。 （１０）同書第９頁第１行〜第２行の「ブチルパーオキ
シ）ヘキシン３」を「ブチルパーオキシ）ヘキシン−３
」と補正する。 （１１）同書同頁第２行〜第３行の「１重量部、酸化マ
グネシウムを２重量部」を［１重量部Ｊと補正する。 （１２）同書同頁第１８行〜第１９行の［ブチルパーオ
キシ）ヘキシン３」を「ブチルパーオキシ）ヘキシン−
３」と補正する。 （１３）同書第１０頁第５行の「作業性も」を「作業性
は」と補正する。 （１４）同書第１１頁第３行のｒＥＶＪをｒＥＥＪと補
正する。 （１５）同書同頁第１０行〜第１１行の「プチルバーオ
＝　３− キシ）ヘキシン３」を「ブチルパーオキシ）ヘキシン−
３」と補正する。 （１６）同書同頁第１１行〜第１２行の「１重量部、酸
化マグネシウムを２重量部」を「１重量部」と補正する
。 （１７）同書同頁第２０行のｒＥＶ、をｒＥＥＪと補正
する６ （１８）同書第１２頁第７行〜第８行の「ブチルパーオ
キシ）ヘキシン３」を「ブチルパーオキシ）ヘキシン−
３」と補正する。 （１９）同書同頁第１４行の「作業性も」を「作業性は
」と補正する。 （２０）同書同頁第１８行のｒＥＶ、をｒＥＥＪと補正
〈２１）同書第１４頁第７行の「到達架橋度」を「到達
架橋度（最高トルク）」と補正する。 （２２）同書同頁第１６行〜第１７行の「しかも・・・
・・半導電層」を次の通り補正する。 「従って、例えば高温（５０℃）における剥離作業性に
優れた剥離性半導電層」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エチレン系共重合体樹脂１００重量部に対して導電性カ
   ーボンブラック５〜１００重量部と有機過酸化物系架橋
   剤および粒子径１０μｍ以下の酸化マグネシウムを０．
   ５〜５重量部配合してなる架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
   ーブルの半導電層。