JPH04216840A - 半導電性組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリエチレンなど
を絶縁体とする固体絶縁ケーブルの内部及び／又は外部
半導電層として好適な半導電性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレンを絶縁体とする、いわ
ゆるＣＶケーブルに用いられる内部及び／又は外部半導
電層は、高分子材料にカーボンブラックを配合したもの
が一般に用いられている。この時に、高分子材料として
は、カーボンブラックを高濃度に充填する必要からエチ
レン−酢酸ビニル系共重合体（以下、ＥＶＡと略する）
が最も多くの場合用いられており、その他にエチレン−
エチルアクリレート系共重合体（以下、ＥＥＡと略する
）などが用いられている（特開昭６３−２０５３４０号
公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の半導電
性組成物では、ＥＶＡ乃至ＥＥＡは、その重合時に生じ
る非常に高分子量化した成分（ポリマーゲル）を含むこ
と、及びＥＶＡ乃至ＥＥＡとカーボンブラックとを混合
する時にカーボンの分散不良が生じることの２つの理由
により、ケーブルに被覆した時に、絶縁層と半導電層の
界面に小さな突起が生じるとの問題があった。

【０００４】本発明は、この絶縁層と半導電層の界面に
生じる小さな突起を効果的に改善した半導電性組成物を
提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、エチレン−プ
ロピレン系ゴム１０〜６０重量部と、エチレンと炭素数
４以上のα−オレフィンの共重合体で密度が０．９１ｇ
／ｃｍ３　以下のものを９０〜４０重量部とに、カーボ
ンブラックを配合したものを主体としてなる半導電性組
成物を内部及び／又は外部半導電層として用いることか
ら構成される。このような構成としたので、上記に述べ
た小突起の発生が極めて少なくなることを見出した。

【０００６】本発明に用いるエチレンと炭素数４以上の
α−オレフィンの共重合体で密度が０．９１ｇ／ｃｍ３
　以下のものは、通常エチレンに少量の他のα−オレフ
ィン類、例えばプロピレン、ヘキセン−１、ブテン−１
、メチルペンテン−１、オクテン−１等を共重合させて
得られたエチレン共重合体であり、かつ密度が０．９１
ｇ／ｃｍ３　以下、好ましくは０．８０〜０．９１ｇ／
ｃｍ３　のものであり、通常メルトフローレートが０．
１〜２０の範囲のものである。例えば、ＶＬＤＰＥと略
称される極低密度ポリエチレンを挙げることができる。 該共重合体の密度が０．９１ｇ／ｃｍ３　を越えると、
結晶性が高すぎて半導電性組成物の柔軟性が損なわれる
と共に、小突起が大きく増加する。

【０００７】本発明に使用するエチレン−プロピレン系
ゴムとしては、エチレンとプロピレンとの共重合体ゴム
や、エチレンとプロピレンとに１，４−ヘキサジエン、
ジシクロペンタジエン、５−エチリデン−２−ノルボル
ネンなどの非共役ジエン類を三元共重合させたものなど
を挙げることができる。

【０００８】また、組成物に半導電性を付与するために
用いるカーボンブラックには、アセチレンブラック、オ
イルファーネスブラックを始めとした導電性カーボンブ
ラックなどが何れも小突起を改善する効果があるが、カ
ーボンブラック自体の特性としてアセチレンブラックを
用いた場合が、最も平滑な半導電層−絶縁層界面が得ら
れるので好ましい。該カーボンブラックの配合量は、半
導電性を組成物に付与できれば特に制限されないが、一
般にベース材料１００重量部に対して３０〜８０重量部
程度が用いられる。

【０００９】本発明の組成物において、密度が０．９１
ｇ／ｃｍ３　以下の、エチレンと炭素数４以上のα−オ
レフィンの共重合体（以下、エチレン系共重合体と略称
する）とエチレン−プロピレン系ゴムとの配合割合は特
に制限されないが、一般にエチレン−プロピレン系ゴム
１０〜６０重量部に対して、エチレン系共重合体９０〜
４０重量部とすることが、適性な粘着性の付与並びに半
導電層の目的の点から好ましい。

【００１０】本発明の半導電性組成物には、必要に応じ
てステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等の滑剤、４，４’
−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）
などの酸化防止剤、炭酸カルシウム、クレー、酸化亜鉛
、マグネシアなどの無機充填剤などの各種配合剤を配合
されても良い。

【００１１】また、本発明の半導電性組成物は、必要に
応じてジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２
，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３などの
有機過酸化物による化学架橋あるいは電子線照射（必要
なら、（イソ）シアヌル酸ジアリル又はトリアリル、ビ
スマレイミドなどの架橋助剤の存在下）などで架橋され
ていることが、高温で使用される場合の機械特性の面か
ら望ましい。

【００１２】本発明の半導電性組成物から半導電層を形
成するには、従来公知の押出被覆法を用いて、例えばケ
ーブルの上に１００〜１４０℃程度の押出温度で押出被
覆することにより行われる。

【００１３】

【作用】本発明において、エチレン−プロピレン系ゴム
（以下、ＥＰゴムと略称する）を用いたのは、そのポリ
マーゲルがＥＶＡやＥＥＡなどに比較して少ないこと、
及びカーボンブラックの混合時にカーボンの分散不良が
生じ難いためである。

【００１４】一方、エチレン系共重合体を配合したのは
、ＥＰゴムのみをベース材料とした半導電性組成物でケ
ーブルの半導電層を形成した場合には、非常に粘着性の
高いものとなってしまい、実用上使い難いケーブルとな
ってしまうからである。

【００１５】この時に、ＥＶＡを用いずに、特にエチレ
ンと炭素数４以上のα−オレフィン系共重合体で密度が
０．９１ｇ／ｃｍ３　以下のものを選択したのは、ＥＶ
ＡとＥＰゴムを混合した場合、小突起の個数が大きく増
加するのに対して、上記特定密度範囲のエチレン系共重
合体を用いた場合に、そのような現象が生じないことが
明らかとなった。この原因は未だ判っていないが、ＥＶ
Ａとエチレン系共重合体とでＥＰゴムとの相溶性の差に
起因しているものと考えられる。

【００１６】さらに、カーボンブラックとしては、特に
アセチレンブラックが好ましい。これは、最も汎用され
ているオイルを原料としたファーネスブラックでは、原
料の不純物が多いことから、高分子中に混合した場合に
分散不良となり易い成分が多く、小突起が出来易いため
である。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、こ
れらは本発明の範囲を制限しない。１４ｍｍ２　撚線導
体上に１ｍｍ厚の内部半導電層、３ｍｍ厚のＸＬＰＥ絶
縁層、及び１ｍｍ厚の表３〜５に示す配合の外部半導電
層を順次押出成形した上、赤外線ヒータにより加熱し、
モデルケーブルを得た。これらのモデルケーブルから１
ｍｍ厚のスライス片を切り出し、光学顕微鏡で絶縁層と
外部半導電層の界面を観察した。その結果、見つかった
高さ１０μｍ以上の小突起数を、比較例１を１とした相
対数で表１〜３に示す。また、出来上がったケーブル表
面の粘着性を触感で調べ同様に表１〜３に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】（注）使用した材料は以下の通りである。 ＥＶＡ　　　　：三井デュポンポリケミカル製　　エバ
フレックスＥＶ４５０、 ＥＥＡ　　　　：日本ユニカ製　　ＤＰＤＪ−６１６９
、共重合体−１：エチレンとブテン−１との共重合物で
、密度０．９００ｇ／ｃｍ３　、 共重合体−２：エチレンとブテン−１との共重合物で、
密度０．９１０ｇ／ｃｍ３　、 共重合体−３：エチレンとブテン−１との共重合物で、
密度０．９２５ｇ／ｃｍ３　、 ＥＰゴム　　　　：住友化学製　　エスプレン３０１、
アセチレンブラック：電気化学製　　デンカブラック、
ファーネスブラック：東海カーボン製　　シーストＳＯ
、酸化防止剤　　　　　　　　：スミライザー−ＷＸ−
Ｒ、滑剤　　　　　　　　　　　　　　：ステアリン酸
亜鉛、有機過酸化物　　　　　　：ジクミルパーオキサ
イド、

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導電製
組成物によっれば、ＣＶケーブルの絶縁体と半導電層と
の界面に存在する小突起を減らすことが出来る。従って
、特に、超高圧ＣＶケーブルの分野において、その半導
電層用に用いれば、初期及び長期のケーブル性能を向上
できるものである。。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エチレン−プロピレン系ゴム１０〜６
   ０重量部と、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィン
   の共重合体で密度が０．９１ｇ／ｃｍ３　以下のものを
   ９０〜４０重量部とに、カーボンブラックを配合したも
   のを主体としてなることを特徴とする半導電性組成物。
2. 【請求項２】　　カーボンブラックがアセチレンブラッ
   クである、請求項１に記載の半導電性組成物。