JPH0725969B2 - 半導電性樹脂組成物 - Google Patents
半導電性樹脂組成物Info
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- JPH0725969B2 JPH0725969B2 JP4542087A JP4542087A JPH0725969B2 JP H0725969 B2 JPH0725969 B2 JP H0725969B2 JP 4542087 A JP4542087 A JP 4542087A JP 4542087 A JP4542087 A JP 4542087A JP H0725969 B2 JPH0725969 B2 JP H0725969B2
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- Japan
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- vinyl acetate
- ethylene
- parts
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導電性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは
架橋ポリエチレン絶縁型電力ケーブルの架橋ポリエチレ
ン絶縁層の外側に密着するように被覆される外部半導電
層用樹脂組成物であつて、架橋ポリエチレン絶縁層との
間に通常の使用において剥離することのない十分な接着
力と工事等でケーブルを接続する際に的確に層間で剥離
する適当な剥離性とを有する半導電性樹脂組成物に関す
る。
架橋ポリエチレン絶縁型電力ケーブルの架橋ポリエチレ
ン絶縁層の外側に密着するように被覆される外部半導電
層用樹脂組成物であつて、架橋ポリエチレン絶縁層との
間に通常の使用において剥離することのない十分な接着
力と工事等でケーブルを接続する際に的確に層間で剥離
する適当な剥離性とを有する半導電性樹脂組成物に関す
る。
通常の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルにおいて、架
橋ポリエチレン絶縁層の外周に押出被覆されて形成され
た外部半導電層は、外部からの屈曲、ヒートサイクル等
により架橋ポリエチレン絶縁層との部分的剥離や空隙の
発生により生ずるコロナ劣化や他の絶縁劣化を防止する
ためエチレン−エチルアクリレート共重合体又はエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体とカーボンブラツクから主とし
てなる半導電性樹脂組成物が用いられてきた。
橋ポリエチレン絶縁層の外周に押出被覆されて形成され
た外部半導電層は、外部からの屈曲、ヒートサイクル等
により架橋ポリエチレン絶縁層との部分的剥離や空隙の
発生により生ずるコロナ劣化や他の絶縁劣化を防止する
ためエチレン−エチルアクリレート共重合体又はエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体とカーボンブラツクから主とし
てなる半導電性樹脂組成物が用いられてきた。
また、外部半導電層はケーブルの接続や端末処理が行わ
れる場合、ケーブルの先端から適当な長さの部分を絶縁
層との界面において、簡単にしかもできるだけ短時間に
除去する作業があり、このために外部半導電層は絶縁層
との界面で適度の剥離性を持つことが要求されている。
れる場合、ケーブルの先端から適当な長さの部分を絶縁
層との界面において、簡単にしかもできるだけ短時間に
除去する作業があり、このために外部半導電層は絶縁層
との界面で適度の剥離性を持つことが要求されている。
従来の外部半導電層用材料はエチルアクリレート又は酢
酸ビニル等のコモノマー含有量が30重量％以下のエチレ
ン−エチルアクリレート共重合体又はエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体を使用してきたが、架橋ポリエチレン絶縁
層との部分的剥離や空隙の発生による弊害は生じない
が、架橋ポリエチレン絶縁層との剥離が極めて困難であ
るという欠点があつた。
酸ビニル等のコモノマー含有量が30重量％以下のエチレ
ン−エチルアクリレート共重合体又はエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体を使用してきたが、架橋ポリエチレン絶縁
層との部分的剥離や空隙の発生による弊害は生じない
が、架橋ポリエチレン絶縁層との剥離が極めて困難であ
るという欠点があつた。
この剥離性における欠点を改良するため、架橋ポリエチ
レンとの溶解性パラメーター値が異なる様に、エチルア
クリレート又は酢酸ビニル等のコモノマー含有量を大き
くしたエチレン−エチルアクリレート共重合体又はエチ
レン−酢酸ビニル共重合体を使用する半導電性樹脂組成
物が、特開昭51-138893号、特開昭61-64739号、特開昭5
2-153189号、特開昭51-116998号等に開示されている。
レンとの溶解性パラメーター値が異なる様に、エチルア
クリレート又は酢酸ビニル等のコモノマー含有量を大き
くしたエチレン−エチルアクリレート共重合体又はエチ
レン−酢酸ビニル共重合体を使用する半導電性樹脂組成
物が、特開昭51-138893号、特開昭61-64739号、特開昭5
2-153189号、特開昭51-116998号等に開示されている。
しかしながら、コモノマーの量を増加すると引張り強度
が低くなり、剥離する場合に半導電層膜が切断してしま
い、剥離できなくなつたり、耐寒性が悪くなり、低温で
は使用できなくなる。
が低くなり、剥離する場合に半導電層膜が切断してしま
い、剥離できなくなつたり、耐寒性が悪くなり、低温で
は使用できなくなる。
また、近年、電力ケーブルの生産性向上や、水トリー発
生防止のため200℃〜350℃の高温架橋を行つており、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体を使用した場合には酢酸ビ
ニル基が熱分解により、エチレン−酢酸ビニル共重合体
より遊離し、半導電層の強度を弱め、表面に突起、割れ
を生じ、剥離性半導電層としての機能を喪失する。
生防止のため200℃〜350℃の高温架橋を行つており、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体を使用した場合には酢酸ビ
ニル基が熱分解により、エチレン−酢酸ビニル共重合体
より遊離し、半導電層の強度を弱め、表面に突起、割れ
を生じ、剥離性半導電層としての機能を喪失する。
本発明は上記の問題点を解決するためのものであり、高
温で架橋を行つても絶縁層との密着性がよく、平滑な表
面であり、通常の使用においては剥離することがなく、
工事等でケーブルを接続する際には的確に層間で剥離す
る適当な剥離性を有する外部半導電性樹脂組成物を提供
するものである。
温で架橋を行つても絶縁層との密着性がよく、平滑な表
面であり、通常の使用においては剥離することがなく、
工事等でケーブルを接続する際には的確に層間で剥離す
る適当な剥離性を有する外部半導電性樹脂組成物を提供
するものである。
本発明は、 （ａ）酢酸ビニル含有量が40〜85重量％であるエチレン
−酢酸ビニル共重合体100重量部、 （ｂ）導電性カーボンブラツク40〜100重量部、 〔式中、R1は炭化水素基又はヒドロキシアルキル基、R2
は水素又はアルキル基をそれぞれ表わす〕 で表わされる化合物0.3〜10重量部 を混和してなる半導電性樹脂組成物を提供するものであ
る。
−酢酸ビニル共重合体100重量部、 （ｂ）導電性カーボンブラツク40〜100重量部、 〔式中、R1は炭化水素基又はヒドロキシアルキル基、R2
は水素又はアルキル基をそれぞれ表わす〕 で表わされる化合物0.3〜10重量部 を混和してなる半導電性樹脂組成物を提供するものであ
る。
本発明におけるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、ムー
ニー粘度（ML1+4）が５〜40で酢酸ビニル含有量が40〜8
5重量％のものが適当である。
ニー粘度（ML1+4）が５〜40で酢酸ビニル含有量が40〜8
5重量％のものが適当である。
本発明において導電性カーボンブラツクとしては、フア
ーネスブラツク、アセチレンブラツク、チヤンネルブラ
ツク等が使用でき、半導電性にするためにはエチレン−
酢酸ビニル共重合体100重量部に対して40〜100重量部の
範囲で使用できる。
ーネスブラツク、アセチレンブラツク、チヤンネルブラ
ツク等が使用でき、半導電性にするためにはエチレン−
酢酸ビニル共重合体100重量部に対して40〜100重量部の
範囲で使用できる。
また、最近の高導電性高表面積型カーボンブラツク（例
えばケツチエンブラツクEC）の場合には10〜50重量部の
範囲で使用できる。
えばケツチエンブラツクEC）の場合には10〜50重量部の
範囲で使用できる。
本発明において使用される式 〔式中、R1は炭化水素基又はヒドロキシアルキル基、R2
は水素又はアルキル基をそれぞれ表わす〕で表わされる
化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ト
リメチロールエタントリアクリレート、トリメチロール
エタントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト等がある。
は水素又はアルキル基をそれぞれ表わす〕で表わされる
化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ト
リメチロールエタントリアクリレート、トリメチロール
エタントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト等がある。
本発明の組成物には本発明の特性を損わない範囲におい
て他のエチレン共重合体、例えばVA含有量の低いエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、VLDPE、エチレ
ン−α−オレフイン共重合体、エチレン共重合体の不飽
和カルボン酸変性物、スチレン−ブタジエンゴム、アク
リロニトリル−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、ポリエーテルゴ
ム、弗素系ゴム等をそのまま、又は混合物で添加しても
よい。
て他のエチレン共重合体、例えばVA含有量の低いエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、VLDPE、エチレ
ン−α−オレフイン共重合体、エチレン共重合体の不飽
和カルボン酸変性物、スチレン−ブタジエンゴム、アク
リロニトリル−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、ポリエーテルゴ
ム、弗素系ゴム等をそのまま、又は混合物で添加しても
よい。
また、本発明の半導電性樹脂組成物には、必要に応じ
て、通常の酸化防止剤、着色剤、紫外線防止剤、銅害防
止剤、難燃剤、耐トリー防止剤、滑剤、安定剤、無機充
填材等を添加してもよい。
て、通常の酸化防止剤、着色剤、紫外線防止剤、銅害防
止剤、難燃剤、耐トリー防止剤、滑剤、安定剤、無機充
填材等を添加してもよい。
本発明の半導電性樹脂組成物は、バンバリーミキサー、
ブラベンダー、ミキシングロール、ニーダー等の混練機
や単軸又は２軸押出機等を用いて溶融混合する方法や、
マスターバツチを調製し、これに他の成分を添加後、混
練する方法で用意される。
ブラベンダー、ミキシングロール、ニーダー等の混練機
や単軸又は２軸押出機等を用いて溶融混合する方法や、
マスターバツチを調製し、これに他の成分を添加後、混
練する方法で用意される。
そして、この様にして用意された組成物は、導体部外周
に三層同時押出方法と同時架橋方法により内部半導電
層、架橋ポリエチレン絶縁層および外部半導電層を同時
に形成させる方式により、外部半導電層として形成され
る。上記三層は相互に緊密に接着され、屈曲、ヒートサ
イクル等による部分的層剥離と空隙の発生が抑制され、
コロナ劣化や絶縁劣化を防止することができる。
に三層同時押出方法と同時架橋方法により内部半導電
層、架橋ポリエチレン絶縁層および外部半導電層を同時
に形成させる方式により、外部半導電層として形成され
る。上記三層は相互に緊密に接着され、屈曲、ヒートサ
イクル等による部分的層剥離と空隙の発生が抑制され、
コロナ劣化や絶縁劣化を防止することができる。
本発明においては、フリーラジカル発生剤（有機過酸化
物）を使用することなく、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート化合物などとエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体が反応して架橋結合が生ずるので、高い酢酸
ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニル共重合体の引張り
強度を増加し、エチレン−酢酸ビニル共重合体に極性の
強い（メタ）アクリレート基が導入されるので剥離性が
更によくなる。
物）を使用することなく、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート化合物などとエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体が反応して架橋結合が生ずるので、高い酢酸
ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニル共重合体の引張り
強度を増加し、エチレン−酢酸ビニル共重合体に極性の
強い（メタ）アクリレート基が導入されるので剥離性が
更によくなる。
以下、実施例、比較例を表１にまとめて示した。
実施例、比較例に用いた材料および試験方法は次に説明
する通りである。
する通りである。
表中の実施例においては、半導電性組成物は、高い酢酸
ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニル共重合体100重量
部に対しカーボンブラツク60重量部、酸化防止剤0.5重
量部、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート５
重量部を、バンバリーミキサーで130℃で配合した。
ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニル共重合体100重量
部に対しカーボンブラツク60重量部、酸化防止剤0.5重
量部、トリメチロールプロパン（メタ）アクリレート５
重量部を、バンバリーミキサーで130℃で配合した。
また、比較例１、２、３は前記エチレン−酢酸ビニル共
重合体100重量部に、カーボンブラツク60重量部、酸化
防止剤0.5重量部、ジクミルパーオキサイド1.8重量部を
バンバリーミキサーで130℃で配合した。
重合体100重量部に、カーボンブラツク60重量部、酸化
防止剤0.5重量部、ジクミルパーオキサイド1.8重量部を
バンバリーミキサーで130℃で配合した。
比較例４、５、６は前記エチレン−酢酸ビニル共重合体
100重量部にカーボンブラツク60重量部、酸化防止剤0.5
重量部をバンバリーミキサーで130℃で配合した。
100重量部にカーボンブラツク60重量部、酸化防止剤0.5
重量部をバンバリーミキサーで130℃で配合した。
これらの組成物を圧縮成形機を用いて、120℃、150Kg/c
m2、10分間の成形条件で厚さ2.0mm、縦150mm、横180mm
のシートを得た。
m2、10分間の成形条件で厚さ2.0mm、縦150mm、横180mm
のシートを得た。
これとの接着性を試験するための試験片は低密度ポリエ
チレン（密度0.92g/ml、メルトインデツクス２）に架橋
剤を２％、老化防止剤を0.2％配合した絶縁用架橋ポリ
エチレンを、上記と同様の操作で厚さ2.0mm、縦150mm、
横180mmのシートを得た。この両シートを重ね合せ、圧
縮成形機を用いて、250℃、200Kg/cm2、15分間の条件で
加熱・加圧し、接着、積層した。
チレン（密度0.92g/ml、メルトインデツクス２）に架橋
剤を２％、老化防止剤を0.2％配合した絶縁用架橋ポリ
エチレンを、上記と同様の操作で厚さ2.0mm、縦150mm、
横180mmのシートを得た。この両シートを重ね合せ、圧
縮成形機を用いて、250℃、200Kg/cm2、15分間の条件で
加熱・加圧し、接着、積層した。
この接着シートから巾12.7mm;長さ120mmの試験片を打抜
き、引張試験機を用いて剥離試験を行つた。剥離試験は
23℃において、500mm/分の速度で行い、半導電性層を架
橋ポリエチレン層に対し90度の角度で引剥がす時の力を
剥離強度（Kg/12.7mm）とした。
き、引張試験機を用いて剥離試験を行つた。剥離試験は
23℃において、500mm/分の速度で行い、半導電性層を架
橋ポリエチレン層に対し90度の角度で引剥がす時の力を
剥離強度（Kg/12.7mm）とした。
表中に示す重量減少は、各半導電性組成物の耐熱性の目
安となるもので、Perkin Elmer社製、Thermo balance T
GS-1を用いて窒素雰囲気中で重量2mgの試料を320℃まで
１分間に160℃の速度で上昇させ、以後320℃に保つて１
時間後の重量減少を測定したものである。
安となるもので、Perkin Elmer社製、Thermo balance T
GS-1を用いて窒素雰囲気中で重量2mgの試料を320℃まで
１分間に160℃の速度で上昇させ、以後320℃に保つて１
時間後の重量減少を測定したものである。
剥離強度において切断とは剥離試験において試料が剥離
前に切断したことを示す。
前に切断したことを示す。
また、本発明においては、フリーラジカル発生剤（有機
過酸化物）を使用していないので、スコーチングが発生
せず、押出加工性が非常に良いが、これを示す試験を以
下の如く行つた。
過酸化物）を使用していないので、スコーチングが発生
せず、押出加工性が非常に良いが、これを示す試験を以
下の如く行つた。
上記未架橋シートから50gの試料を採取し、モンサント
レオメーターを用いて、温度180℃、回転角３°の条件
で時間とトルクの関係を測定した。
レオメーターを用いて、温度180℃、回転角３°の条件
で時間とトルクの関係を測定した。
トルクが最低から10％上昇するまでの時間をスコーチ時
間として測定した。スコーチ時間が10分以上ならば、実
用機押出条件でスコーチングを生ずることがない。
間として測定した。スコーチ時間が10分以上ならば、実
用機押出条件でスコーチングを生ずることがない。
以上の実施例及び比較例より以下のことがわかる。
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど
の使用により、架橋が起こり、スコーチング現象もな
く、押出加工性がよく、剥離強度も1.0〜1.5Kg/12.7mm
で、適当である。また、重量減少も非常に少ない。
の使用により、架橋が起こり、スコーチング現象もな
く、押出加工性がよく、剥離強度も1.0〜1.5Kg/12.7mm
で、適当である。また、重量減少も非常に少ない。
一方、フリーラジカル発生剤（ジクミルパーオキサイ
ド）を使用すると（比較例１、２、３）、スコーチング
を起こし、従つて押出加工性も悪く、重量減少値も大き
く、激しい熱分解がおこつたことを示しており、試験片
を引き剥がそうとしても切断し、剥離不能であるか、剥
がれても残留物があり望ましくない。
ド）を使用すると（比較例１、２、３）、スコーチング
を起こし、従つて押出加工性も悪く、重量減少値も大き
く、激しい熱分解がおこつたことを示しており、試験片
を引き剥がそうとしても切断し、剥離不能であるか、剥
がれても残留物があり望ましくない。
また、比較例３、４、５において、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレート及び架橋剤（ジクミルパ
ーオキサイド）を使用しないで実験を行つたが、剥離時
に切断し、全く使用に耐えぬものであつた。
パントリ（メタ）アクリレート及び架橋剤（ジクミルパ
ーオキサイド）を使用しないで実験を行つたが、剥離時
に切断し、全く使用に耐えぬものであつた。
以上詳述した様に、250℃以上の高温でガス架橋される
電力ケーブル製造装置によつて製造した場合でも、本発
明の半導電性樹脂組成物は、従来のフリーラジカル発生
剤を使用する場合の様に激しい熱分解をおこすことな
く、またスコーチングを生ずることなく、剥離性が良好
な半導電層を製造することが可能である。
電力ケーブル製造装置によつて製造した場合でも、本発
明の半導電性樹脂組成物は、従来のフリーラジカル発生
剤を使用する場合の様に激しい熱分解をおこすことな
く、またスコーチングを生ずることなく、剥離性が良好
な半導電層を製造することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 9/02 Ｂ 7244−5Ｇ (56)参考文献 特開 昭54−84290（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−40002（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−19939（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−7682（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）酢酸ビニル含有量が40〜85重量％で
あるエチレン−酢酸ビニル共重合体100重量部、 （ｂ）導電性カーボンブラツク40〜100重量部、 〔式中、R1は炭化水素基又はヒドロキシアルキル基、R2
は水素又はアルキル基をそれぞれ表わす。〕 で表わされる化合物0.3〜10重量部 を混和してなる半導電性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4542087A JPH0725969B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 半導電性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4542087A JPH0725969B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 半導電性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213507A JPS63213507A (ja) | 1988-09-06 |
| JPH0725969B2 true JPH0725969B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=12718775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4542087A Expired - Lifetime JPH0725969B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 半導電性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725969B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP4542087A patent/JPH0725969B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63213507A (ja) | 1988-09-06 |
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