JPH09157451A - 導電性ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ポリオレフィン系ゴム１００重量部
に対し、カーボンブラック５０〜２００重量部、耐熱性
プロセスオイル３０〜７０重量部を配合した組成物で、
該基材ゴムが１００℃でムーニー粘度２５〜６０、耐熱
性プロセスオイルが１００℃×１時間での揮発成分が１
％以下である導電性ゴム組成物。 カーボンブラック
がアセチレンブラック、ファーネスブラックであり、そ
のＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ以上であること。
過酸化物系架橋剤０．２〜５重量部を含有するこ
と。 上記導電性ゴム組成物を用いた地中埋設管の位
置検知用電線の被覆材。 【効果】 本発明の導電性ゴム組成物により被覆された
位置検知用電線を用い、長期にわたり安定して、ガス管
等の地中に埋設した布設物を掘り起こすことなく、確認
できる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非金属製の地中埋
設管の埋設位置を掘り出すことなく、位置検知するため
に埋設管に併設するロケーション用電線の被覆材料に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地表からの探知が困難なビニール
パイプやポリエチレンパイプ等のプラスチックパイプ並
びに非金属製のパイプ等の地中埋設管の位置の発見、探
知を容易とし且つ掘削時の事故防止を図るために、該地
中埋設管とは別に密接に併設した位置検知（以下、単に
ロケーションと称する）用電線が用いられてきた。その
ロケーション用電線に用いる被覆材としては、カーボン
ブラックを多量にクロロプレンゴムに配合した導電性ゴ
ム組成物が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クロロプレン
ゴムとカーボンブラックからなる導電性ゴム組成物は、
水を含むことにより膨潤し、被覆に亀裂がはいること及
び、水に接する条件下でロケーションのために必要な電
圧を長時間かけると、電線表面に凹凸が生じることがあ
り、その対策が求められていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記原因は
クロロプレンゴムは極性が高いため水と親和性が良くな
り膨潤する結果に起因するものと考え、極性の低い材料
について種々検討した結果、ポリオレフィン系材料の中
で特定範囲の粘度を有するゴム材を選択し且つ耐熱性プ
ロセスオイルをも配合することにより、該ロケーション
用電線の導電性被覆に亀裂や電線表面に凹凸が生じるこ
とが解消することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】すなわち、本発明は： ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対し、カーボ
ンブラック５０〜２００重量部、耐熱性プロセスオイル
３０〜７０重量部を配合した組成物において、ベースポ
リオレフィン系ゴムが１００℃でのムーニー粘度が２５
〜６０、耐熱性プロセスオイルが１００℃×１時間での
揮発成分が１％以下である導電性ゴム組成物を提供す
る。また、 ポリオレフィン系ゴムがエチレン−αオレフィンの
２元共重合体からなり、該αオレフィン成分がプロピレ
ン、ブテン、ヘキセン、オクテンのいずれかである点に
も特徴を有する。また、

【０００６】 ポリオレフィン系ゴムがエチレン−プ
ロピレン−ジエンの３元共重合体からなり、該ジエン成
分がジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネン
である点にも特徴を有する。また、 カーボンブラックがアセチレンブラック又はファ
ーネスブラックであり、そのＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／
１００ｇ以上である点にも特徴を有する。また、 〜のいずれかに記載の導電性ゴム組成物がポリ
オレフィン系ゴム１００重量部に対して過酸化物系架橋
剤０．２〜５重量部を含有する点にも特徴を有する。ま
た、 〜のいずれかに記載の導電性ゴム組成物を用い
る地中埋設管の位置検知用電線の被覆材を提供する。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、高い耐水性を有する点からポリオレフィン系ゴムを
基材とすることが必要である。本発明に使用するポリオ
レフィン系ゴム基材は、１００℃でのムーニー粘度（Ｊ
ＩＳ Ｋ６３００に準拠）が２５〜６０、好ましくは３
０〜５５、より好ましくは３５〜４０であることが必要
である。このようなポリオレフィン系ゴム基材には、具
体的にエチレン−αオレフィンの２元共重合体からな
り、該αオレフィン成分がプロピレン、ブテン、ヘキセ
ン、オクテンのいずれかであることが、特にオクテンで
あることが好ましい。

【０００８】また、エチレン−プロピレン−ジエンの３
元共重合体からなり、該ジエン成分が非共役ジエンであ
ることが望ましく、具体的には５−エチリデン−２−ノ
ルボネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボネン、５
−イソプロペニル−２−ノルボネン、ビニルノルボネ
ン、トリシクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、
シクロオクタジエン、ノルボルナジエン等を挙げること
ができる。この場合、ジシクロペンタジエン又はエチリ
デンノルボルネンの使用が好ましい。

【０００９】この場合に、エチレン含量がエチレンとα
オレフィン（プロピレン）との和に対して５０〜８０重
量％、好ましくは５５〜８０重量％、より好ましくは６
５〜７５重量％であることが望ましい。エチレン含量が
５０重量％未満では耐久性が低下すると共に架橋効率が
低下するようになり、また８０重量％を越えるとゴム材
料の押出加工性が低下するとともに、結晶化によって分
子運動が促進されてまた架橋効率が低下するようにな
る。

【００１０】本発明に使用するエチレン−プロピレン−
ジエンの３元共重合体において、ジエン成分は共重合体
ゴムに不飽和度を与える成分であり、エチレン−プロピ
レン共重合体の特性を損なわない範囲の微量で良い。ま
た、該ポリオレフィン系ゴム基材の１００℃でのムーニ
ー粘度が２５未満では引張破断強度が所期の値にならな
いし、また６０を越えると押出加工性が非常に悪くな
り、押出機内でゴム材料が架橋を起こしてしまう等の不
都合がある。

【００１１】本発明では、ベースゴム（ポリオレフィン
系ゴム）１００重量部当たりカーボンブラック５０〜２
００重量部、好ましくは好ましくは８０〜１５０重量部
を配合することを要する。カーボンブラックの配合量が
５０重量部未満では所望の導電性が得られず、また、２
００重量部を越えると導電性は得られるものの押出性が
非常に悪く、また強度も低下する傾向がある。

【００１２】この際に、カーボンブラックのＤＢＰ吸油
量がファーネス系の場合は７５ｍｌ／１００ｇ以上、好
ましくは７５〜１７０ｍｌ／１００ｇ以上；アセチレン
ブラック系の場合は１５０ｍｌ／１００ｇ以上、好まし
くは１８０〜２００ｍｌ／１００ｇ以上であることが、
所期の導電を得る観点から望ましい。カーボンブラック
のＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ未満であると多量
に配合しても導電性が十分に出ず、結果として規格内に
納めることが困難である。

【００１３】好ましいカーボンブラックとしては、アセ
チレンブラック又はファーネスブラックであって、その
ＤＢＰ吸油量が所定の範囲を有するものを挙げることが
できる。しかし、導電性を高めたままでは、水中で通電
試験（１２Ｖ×７２ｈｒ、３％塩水中）を行うと、導電
層を流れる電流によりジュール熱が発生し、導電層内の
揮発し易い成分がガス化して被覆内に気泡が生じるおそ
れがある。そこで、揮発成分について種々検討した結
果、ゴム材料中のプロセスオイルに起因することを発見
し、使用するプロセスオイルからの揮発量が１００℃×
１時間での揮発減量が１％以下、好ましくは０．８％以
下であれば問題を起こさないことが判明した。

【００１４】上記耐熱性プロセスオイルとしては、成分
的にはパラフィン系及び／又はナフテン系の中から選択
され且つ上記特定範囲の揮発減量のものが好適に使用さ
れる。本発明において、特定範囲の粘度を有するポリオ
レフィン系ゴム、特にエチレン−αオレフィンの２元共
重合体、エチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体
は、架橋により三次元化することで強度、伸びのバラン
スをとることが望ましいが、該架橋系には大別して硫黄
系と過酸化物系とがある。

【００１５】この中、硫黄系架橋剤は架橋点の極性が高
く、水による膨潤対策が不十分であったが、過酸化物系
架橋剤では架橋点の構造が低い極性のまま保たれるの
で、水に対する膨潤は低く抑えることができる。本発明
に使用する過酸化物系架橋剤としては、例えばジクミル
パーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジｔブチ
ルパーオキシヘキサン、ｔブチルクミルパーオキサイ
ド、ジｔブチルパーオキサイド、１，１−ジｔブチルパ
ーオキシ−３，５，５−トリメチルシクロヘキサンを挙
げることができ、特にジクミルパーオキサイド、ジｔブ
チルパーオキサイドの使用が好ましい。

【００１６】また、過酸化物系架橋剤を使用する場合に
は、必要に応じてｐ−キノンジオキシム、ラウリルメタ
クリレート、エチレングリコールアクリレート等の架橋
助剤を配合しても良い。上記過酸化物系架橋剤の配合量
は、ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対して０．２
〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。

【００１７】更に、必要に応じて２，６−ジｔブチル−
ｐクレゾール等のフェノール系；ｐフェニレンジアミ
ン、フェニル−ｐフェニレンジアミン等のアミン系；
２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔブチルフ
ェノール）、ヒンダードフェノール等のビスフェノール
系；トリノニルホスファイト等のホスファイト系のよう
な酸化防止剤：

【００１８】酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、ク
レー、タルク、炭酸カルシウム等の充填剤：ステアリン
酸等の滑剤：各種の添加剤を適宜配合量で添加しても良
い。また、本発明の導電性ゴム組成物には、本発明のポ
リオレフィン系ゴム以外の他のゴムが少量含まれていて
も良い。本発明の導電性ゴム組成物を得るには、混練用
押出機、バンバリーミキサー内にポリオレフィン系ゴム
基材、各種配合剤等を投入し混合した後に、オープンロ
ールを用いて架橋剤等を加える公知の方法で行っても良
い。

【００１９】

【実施例】本発明を下記の実施例により具体的に説明す
るが、これらは本発明の範囲を制限しない。表１〜２に
示す各種成分を所定の配合割合で１００℃、１０分間バ
ンバーリーミキサーで混合し、その後オープンロールで
必要に応じて架橋剤、架橋助剤を添加し、該ゴム組成物
を１６０℃、３０分間プレス成形し、厚さ２ｍｍのシー
トを作成し、引張強度、伸び試験に供した。

【００２０】また、該ゴム組成物を２ｍｍ² の錫メッキ
軟銅線上に厚さ１．３ｍｍの肉厚で押出し、通電試験に
供した。 引張強度：ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して行った。 伸び ：ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して行った。 通電試験：３％塩水中に浸漬し１２Ｖで７２ｈｒ通
電後の電線表面の外観の観察による。耐熱性の尺度であ
り、通電試験で「良好」とは長期の濃厚な塩水中の通電
・浸漬によってもシートの表面に変化が少なく耐熱性に
優れていることを表している。 押出性 ：押出温度１２０℃で押出した際の押出の
状況を観察した結果による。

【００２１】実施例及び比較例に使用した材料は以下の
通りである。 １）ポリオレフィン系ゴムとしてエチレン−プロピレン
−非共役ジエン３元共重合体（ＥＰＤＭ）及びエチレン
−αオレフィン共重合体（ＥＯＭ）を用いた。 ＥＰＤＭ（Ａ）：ムーニー粘度３５；住友化学（株）製
「エスプレン５１４」、 ＥＰＤＭ（Ｂ）：ムーニー粘度１９、日本合成ゴム
（株）製 「ＪＳＲＥＰ０１Ｐ」、 ＥＰＤＭ（Ｃ）：ムーニー粘度６５；三井石油化学
（株）製 「三井３０７０」、 ＥＯＭ（Ａ） ：ムーニー粘度２８；ダウケミカル
（株）製 「ＥｎｇａｇｅＣＬ８００２」、 ＥＯＭ（Ｂ） ：ムーニー粘度７０；試作品。

【００２２】２）アセチレンブラック ：ＤＰＢ吸油
量１９０ｍｌ／１００ｇ， カーボンブラック（Ａ）：ＤＰＢ吸油量１６０ｍｌ／１
００ｇ、 カーボンブラック（Ｂ）：ＤＰＢ吸油量 ７５ｍｌ／１
００ｇ、 カーボンブラック（Ｃ）：ＤＰＢ吸油量 ６８ｍｌ／１
００ｇ、 ３）プロセスオイル（Ａ）：揮発分（１２０℃×１ｈ
ｒ）０．５％、 プロセスオイル（Ｂ）：揮発分（１２０℃×１ｈｒ）
２．０％、 ４）酸化防止剤：２，６−ジｔブチル−ｐクレゾール、 ５）架橋剤：ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、 ６）架橋促進剤：アクセル２２。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】以上の結果、実施例１〜４に示されるよう
に、ムーニー粘度が３５であり所定の範囲内のムーニー
粘度を有するポリオレフィン系ゴム基材に対して、揮発
成分が０．５％であり所定の範囲の揮発成分しか有しな
い耐熱性プロセスオイルを特定範囲内の添加量で配合し
た、更にＤＰＢ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ、１６０ｍ
ｌ／１００ｇであり特定範囲内のＤＰＢ吸油量を持つカ
ーボンブラックをも配合した導電性ゴム組成物が導電
性、耐熱性、押出性等の点で非常に優れていた。

【００２６】これに対して、比較例１では、揮発成分２
％のプロセスオイルを用いているので、オイルの耐熱性
が不足し、通電試験をクリヤしない。比較例２では、ポ
リオレフィン系ゴム基材のムーニー粘度が２０と低いの
で、シートの強度が不足した。一方、比較例３では、ポ
リオレフィン系ゴム基材のムーニー粘度が６５と高いの
で、押出加工ができない。

【００２７】比較例４では、導電性を高めるために、カ
ーボンブラックの添加量を多くすると、シートの強度が
不足する。一方、比較例５では、カーボンブラックの添
加量を少なくすると、所定の導電性を得ることができな
い。比較例６は、従来のクロロプレンゴムベースであ
り、実施例１〜４と同様の処方でプロセスオイル、カー
ボンブラックを添加したが、導電性、耐熱性、押出性の
いずれの点でも劣っていた。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の導電性ゴム組成
物により被覆された位置検知用電線を用い、長期にわた
り安定して、ガス管等の地中に埋設した布設物を掘り起
こすことなく、確認できる効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/24 Ｈ０１Ｂ 1/24 Ｚ 3/44 3/44

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対
   し、カーボンブラック５０〜２００重量部、耐熱性プロ
   セスオイル３０〜７０重量部を配合した組成物におい
   て、ベースポリオレフィン系ゴムが１００℃でのムーニ
   ー粘度が２５〜６０、耐熱性プロセスオイルが１００℃
   ×１時間での揮発成分が１％以下であることを特徴とす
   る導電性ゴム組成物。
2. 【請求項２】 ポリオレフィン系ゴムがエチレン−αオ
   レフィンの２元共重合体からなり、該αオレフィン成分
   がプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンのいずれか
   であることを特徴とする請求項１記載の導電性ゴム組成
   物。
3. 【請求項３】 ポリオレフィン系ゴムがエチレン−プロ
   ピレン−ジエンの３元共重合体からなり、該ジエン成分
   がジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネンで
   あることを特徴とする請求項１記載の導電性ゴム組成
   物。
4. 【請求項４】 カーボンブラックがアセチレンブラック
   又はファーネスブラックであり、そのＤＢＰ吸油量が７
   ５ｍｌ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１
   記載の導電性ゴム組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の導電性
   ゴム組成物がポリオレフィン系ゴム１００重量部に対し
   て過酸化物系架橋剤０．２〜５重量部を含有することを
   特徴とする導電性ゴム組成物。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の導電性
   ゴム組成物を用いることを特徴とする地中埋設管の位置
   検知用電線の被覆材。