JPH09245520A - 電力ケーブルの半導電層用組成物 - Google Patents
電力ケーブルの半導電層用組成物Info
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- JPH09245520A JPH09245520A JP5045496A JP5045496A JPH09245520A JP H09245520 A JPH09245520 A JP H09245520A JP 5045496 A JP5045496 A JP 5045496A JP 5045496 A JP5045496 A JP 5045496A JP H09245520 A JPH09245520 A JP H09245520A
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- ethylene
- composition
- semiconductive
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 体積抵抗率の温度変化が少なく、加熱変形特
性に優れた半導電層が形成でき、しかもケーブルの製造
時、半導電層の押出成形に際して溶融温度および溶融粘
度が低く容易に加工でき、またスコーチ不安のない半導
電性組成物を提供する。 【解決手段】 エチレンと共重合する単量体の含有量が
１０重量％以上であるエチレン系共重合体に、〔ｍｌ／
１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸油量の数値と〔ｍ2／ｇ〕
で表した比表面積の数値との和が２００以下であるカー
ボンブラックを６０ＰＨＲ以上１００ＰＨＲ未満、及び
架橋剤を配合してなる半導電性組成物。
性に優れた半導電層が形成でき、しかもケーブルの製造
時、半導電層の押出成形に際して溶融温度および溶融粘
度が低く容易に加工でき、またスコーチ不安のない半導
電性組成物を提供する。 【解決手段】 エチレンと共重合する単量体の含有量が
１０重量％以上であるエチレン系共重合体に、〔ｍｌ／
１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸油量の数値と〔ｍ2／ｇ〕
で表した比表面積の数値との和が２００以下であるカー
ボンブラックを６０ＰＨＲ以上１００ＰＨＲ未満、及び
架橋剤を配合してなる半導電性組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルの半
導電層を形成する半導電性組成物に関し、特に体積抵抗
率の温度変化が少なく、且つ成形加工性に優れた電力ケ
ーブルの半導電層用組成物に関する。
導電層を形成する半導電性組成物に関し、特に体積抵抗
率の温度変化が少なく、且つ成形加工性に優れた電力ケ
ーブルの半導電層用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
の電力ケーブルの主流である架橋ポリエチレン絶縁ケー
ブルは、絶縁体界面における電界集中の緩和や部分放電
の防止を目的として、図１に示されるように、ケーブル
導体１と絶縁体３との境界面並びに絶縁体３の外表面
に、それぞれ内部半導電層２および外部半導電層４を設
け、外部半導電層４の外表面に金属遮蔽層５および押え
巻きテープ６、更にシース層７を設けることが一般的な
構造となっている。前記内部半導電層２および外部半導
電層４は、電力ケーブルの製造時に絶縁体３と同時押出
成形され、ケーブル導体１上並びに絶縁体３上に形成さ
れる。
の電力ケーブルの主流である架橋ポリエチレン絶縁ケー
ブルは、絶縁体界面における電界集中の緩和や部分放電
の防止を目的として、図１に示されるように、ケーブル
導体１と絶縁体３との境界面並びに絶縁体３の外表面
に、それぞれ内部半導電層２および外部半導電層４を設
け、外部半導電層４の外表面に金属遮蔽層５および押え
巻きテープ６、更にシース層７を設けることが一般的な
構造となっている。前記内部半導電層２および外部半導
電層４は、電力ケーブルの製造時に絶縁体３と同時押出
成形され、ケーブル導体１上並びに絶縁体３上に形成さ
れる。
【０００３】また、前記半導電層２，４は、ポリエチレ
ンやエチレン系共重合体をベース樹脂とし、これに導電
性カーボンブラックを適当量配合して半導電化された半
導電性組成物から形成されることが一般的であり、例え
ば、特開昭６０−１９９０４１号公報には、エチレン系
共重合体９０〜２０重量部と中低圧法による低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）１０〜８０重量部とからなる
樹脂に、カーボンブラック１０〜１００重量部を配合し
てなる半導電性組成物が開示されている。
ンやエチレン系共重合体をベース樹脂とし、これに導電
性カーボンブラックを適当量配合して半導電化された半
導電性組成物から形成されることが一般的であり、例え
ば、特開昭６０−１９９０４１号公報には、エチレン系
共重合体９０〜２０重量部と中低圧法による低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）１０〜８０重量部とからなる
樹脂に、カーボンブラック１０〜１００重量部を配合し
てなる半導電性組成物が開示されている。
【０００４】ところで、前記半導電層２，４は、実用上
体積抵抗率として概ね１０5 Ω−ｃｍ以下の導電性を有
することが要求されている。また、体積抵抗率は温度依
存性を示し、温度の上昇とともに増加し、ある温度を境
にして減少に転ずる傾向がある。図２はＤＢＰ吸油量、
比表面積が種々の値をもったカーボンブラックを添加し
た半導電性組成物を用いて製造した実際のケーブル（６
ｋＶクラス、導体断面積６０ｍｍ2 ）の外部半導電層の
体積抵抗率の温度依存性を示すものである。ここで、こ
の半導電性組成物のベース樹脂としてはエチレン−酢酸
ビニル共重合体を用い、カーボンブラックの添加量は一
律６０重量部とした。図示されるように、何れの半導電
層も体積抵抗率はある温度までは増加を続け、その後減
少しているのが判る。しかし、このような体積抵抗率の
温度依存性は実用上好ましくなく、架橋ポリエチレン絶
縁の電力ケーブルの場合、室温から（短時間許容電流下
での使用を考慮すると）１３０℃程度の範囲において、
体積抵抗率の変位（最大値と最小値との差）が少ないこ
とが好ましいとされている。このような体積抵抗率に関
する要求に対しては、カーボンブラックの配合量を高め
ることが有効な解決策となり得るが、カーボンブラック
の配合量が多くなると、一般に半導電性組成物の溶融粘
度が高まり、成形加工性が低下する傾向にあり、半導電
層とした時に機械的特性にも劣るという問題が生じる。
また、特開平４−２５５７３６号公報では、高温におけ
る体積抵抗率の上昇を抑制するものとして亜リン酸アル
キルエステルを添加することを提案している。しかし、
前記特開平４−２５５７３６号公報に記載された亜リン
酸アルキルエステルのような添加剤を添加することもま
た押出成形時における加工性を低下させる原因になる。
体積抵抗率として概ね１０5 Ω−ｃｍ以下の導電性を有
することが要求されている。また、体積抵抗率は温度依
存性を示し、温度の上昇とともに増加し、ある温度を境
にして減少に転ずる傾向がある。図２はＤＢＰ吸油量、
比表面積が種々の値をもったカーボンブラックを添加し
た半導電性組成物を用いて製造した実際のケーブル（６
ｋＶクラス、導体断面積６０ｍｍ2 ）の外部半導電層の
体積抵抗率の温度依存性を示すものである。ここで、こ
の半導電性組成物のベース樹脂としてはエチレン−酢酸
ビニル共重合体を用い、カーボンブラックの添加量は一
律６０重量部とした。図示されるように、何れの半導電
層も体積抵抗率はある温度までは増加を続け、その後減
少しているのが判る。しかし、このような体積抵抗率の
温度依存性は実用上好ましくなく、架橋ポリエチレン絶
縁の電力ケーブルの場合、室温から（短時間許容電流下
での使用を考慮すると）１３０℃程度の範囲において、
体積抵抗率の変位（最大値と最小値との差）が少ないこ
とが好ましいとされている。このような体積抵抗率に関
する要求に対しては、カーボンブラックの配合量を高め
ることが有効な解決策となり得るが、カーボンブラック
の配合量が多くなると、一般に半導電性組成物の溶融粘
度が高まり、成形加工性が低下する傾向にあり、半導電
層とした時に機械的特性にも劣るという問題が生じる。
また、特開平４−２５５７３６号公報では、高温におけ
る体積抵抗率の上昇を抑制するものとして亜リン酸アル
キルエステルを添加することを提案している。しかし、
前記特開平４−２５５７３６号公報に記載された亜リン
酸アルキルエステルのような添加剤を添加することもま
た押出成形時における加工性を低下させる原因になる。
【０００５】一方において、ベース樹脂であるエチレン
系共重合体はエチレンと共重合する単量体（以下、エチ
レンのコモノマーと呼ぶ。）の含有量が多いほどその融
点が低く、例えば、コモノマー含有量が１０重量％を越
えるようなエチレン系共重合体では、その融点が１００
℃以下に低下する。従って、コモノマーの含有量を多く
することで、ベース樹脂の融点が低下してより低温での
押出成形が可能となるが、半導電層とした時に耐熱性
（加熱変形特性）が充分でなくなるという問題が生じ
る。
系共重合体はエチレンと共重合する単量体（以下、エチ
レンのコモノマーと呼ぶ。）の含有量が多いほどその融
点が低く、例えば、コモノマー含有量が１０重量％を越
えるようなエチレン系共重合体では、その融点が１００
℃以下に低下する。従って、コモノマーの含有量を多く
することで、ベース樹脂の融点が低下してより低温での
押出成形が可能となるが、半導電層とした時に耐熱性
（加熱変形特性）が充分でなくなるという問題が生じ
る。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、押出成形時に剪断発熱により樹脂温度が上昇し、ス
コーチ（早期架橋）が生じる等の不安が無く、成形加工
性に優れ、しかも得られる半導電層の体積抵抗率の温度
変化が少なく、加熱変形特性にも優れる電力ケーブルの
半導電層用組成物を提供することを目的とする。
で、押出成形時に剪断発熱により樹脂温度が上昇し、ス
コーチ（早期架橋）が生じる等の不安が無く、成形加工
性に優れ、しかも得られる半導電層の体積抵抗率の温度
変化が少なく、加熱変形特性にも優れる電力ケーブルの
半導電層用組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明
の、コモノマーの含有量が１０重量％以上であるエチレ
ン系共重合体に、〔ｍｌ／１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸
油量の数値と〔ｍ2 ／ｇ〕で表した比表面積の数値との
和が２００以下であるカーボンブラックを６０ＰＨＲ以
上１００ＰＨＲ未満、並びに架橋剤を配合してなること
を特徴とする電力ケーブルの半導電層用組成物により達
成される。
の、コモノマーの含有量が１０重量％以上であるエチレ
ン系共重合体に、〔ｍｌ／１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸
油量の数値と〔ｍ2 ／ｇ〕で表した比表面積の数値との
和が２００以下であるカーボンブラックを６０ＰＨＲ以
上１００ＰＨＲ未満、並びに架橋剤を配合してなること
を特徴とする電力ケーブルの半導電層用組成物により達
成される。
【０００８】
【作用】本発明に係る半導電性組成物によれば、エチレ
ン系共重合体に占めるコモノマーの含有量が１０重量％
以上である融点の低いベース樹脂を使用することで、よ
り低温での押出成形が可能となり、スコーチ不安を抑制
することができる。また、配合するカーボンブラックの
ＤＢＰ吸油量と比表面積とを規定し、更に配合量を規定
することで、半導電性組成物の溶融粘度を低減して成形
加工性を向上させるとともに、実用上必要とされる導電
性と加熱変形特性を確保することができ、しかも体積抵
抗率の温度変化の少ない半導電層を形成することができ
る。
ン系共重合体に占めるコモノマーの含有量が１０重量％
以上である融点の低いベース樹脂を使用することで、よ
り低温での押出成形が可能となり、スコーチ不安を抑制
することができる。また、配合するカーボンブラックの
ＤＢＰ吸油量と比表面積とを規定し、更に配合量を規定
することで、半導電性組成物の溶融粘度を低減して成形
加工性を向上させるとともに、実用上必要とされる導電
性と加熱変形特性を確保することができ、しかも体積抵
抗率の温度変化の少ない半導電層を形成することができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る電力ケーブ
ルの半導電層用組成物について説明する。本発明の半導
電性組成物のベース樹脂はエチレン系共重合体であり、
エチレンのコモノマーは特に制限されるものではない
が、例えばエチレン−アクリル酸エステル共重合体（例
えばエチレン−アクリル酸メチル共重合体やエチレン−
アクリル酸エチル共重合体等）、エチレン−酢酸ビニル
共重合体等を好適に使用することができる。このエチレ
ンのコモノマーの含有量は、少なくとも１０重量％以上
であることが望ましい。エチレンのコモノマーが１０重
量％以上でないと、エチレン系共重合体の融点が高く、
本発明が目的とする低温での押出成形が困難になる。本
発明ではスコーチ不安を解消する目的から、押出成形温
度として１００℃以下を目安としており、この温度を達
成するにはコモノマーの含有量が１０重量％以上である
必要がある。一方、エチレン系共重合体のコモノマーの
含有量の上限は特に制限されるものではないが、既述し
た通り、エチレン系共重合体はエチレンのコモノマーが
多くなるほど半導電層とした時の加熱変形特性が低下す
る傾向にある。この加熱変形特性に関しては、半導電層
についての規定は無いが、絶縁体についてはＪＩＳＣ
３００５に試験方法が規定され、一般的には１２０℃に
おいて３４Ｎ荷重付加時の加熱変形率が４０％以下であ
ることが実用上好ましいとされているため、半導電層に
関しても同様の特性を保持することが望ましいと考えら
れる。しかし、半導電層にはベース樹脂の他にカーボン
ブラックや架橋剤等が配合されているために、ベース樹
脂の選択のみでは前記の加熱変形特性が一義的に決定さ
れない。従って、エチレンのコモノマーの含有量の上限
は、前記加熱変形率を満足するように他の成分から相対
的に決定される。
ルの半導電層用組成物について説明する。本発明の半導
電性組成物のベース樹脂はエチレン系共重合体であり、
エチレンのコモノマーは特に制限されるものではない
が、例えばエチレン−アクリル酸エステル共重合体（例
えばエチレン−アクリル酸メチル共重合体やエチレン−
アクリル酸エチル共重合体等）、エチレン−酢酸ビニル
共重合体等を好適に使用することができる。このエチレ
ンのコモノマーの含有量は、少なくとも１０重量％以上
であることが望ましい。エチレンのコモノマーが１０重
量％以上でないと、エチレン系共重合体の融点が高く、
本発明が目的とする低温での押出成形が困難になる。本
発明ではスコーチ不安を解消する目的から、押出成形温
度として１００℃以下を目安としており、この温度を達
成するにはコモノマーの含有量が１０重量％以上である
必要がある。一方、エチレン系共重合体のコモノマーの
含有量の上限は特に制限されるものではないが、既述し
た通り、エチレン系共重合体はエチレンのコモノマーが
多くなるほど半導電層とした時の加熱変形特性が低下す
る傾向にある。この加熱変形特性に関しては、半導電層
についての規定は無いが、絶縁体についてはＪＩＳＣ
３００５に試験方法が規定され、一般的には１２０℃に
おいて３４Ｎ荷重付加時の加熱変形率が４０％以下であ
ることが実用上好ましいとされているため、半導電層に
関しても同様の特性を保持することが望ましいと考えら
れる。しかし、半導電層にはベース樹脂の他にカーボン
ブラックや架橋剤等が配合されているために、ベース樹
脂の選択のみでは前記の加熱変形特性が一義的に決定さ
れない。従って、エチレンのコモノマーの含有量の上限
は、前記加熱変形率を満足するように他の成分から相対
的に決定される。
【００１０】本発明に係るカーボンブラックは、そのＤ
ＢＰ吸油量を〔ｍｌ／１００ｇ〕で表した数値とその比
表面積を〔ｍ2 ／ｇ〕で表した数値との和が２００以下
であることを特徴とする。ここで、前記ＤＢＰ吸油量と
は、カーボンブラック１００ｇ当たりに含有され得るジ
ブチルフタレートの量（単位ｍｌ）と定義される。半導
電性組成物の溶融押出成形時の粘度は、カーボンブラッ
クのＤＢＰ吸油量と比表面積の両方に関係し、いずれも
その数値が高い値をもつカーボンブラックが配合された
ものほど溶融粘度が高くなる傾向がある。そこで本発明
では、〔ｍｌ／１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸油量の数値
と〔ｍ2 ／ｇ〕で表した比表面積の数値との和が２００
以下である特定のカーボンブラックを使用することで、
半導電性組成物の溶融粘度を低く保ち、より低温での成
形加工を可能とし、スコーチ不安を抑制するものであ
る。尚、前記ＤＢＰ吸油量及び比表面積は、合計で２０
０以下であれば、各々の数値範囲は限定されることはな
い。この特定のカーボンブラックは、上記の数値を満足
するものであれば特に制限されず、例えば東海カーボン
株式会社から商品名「シースト」として市販されている
ものや、キャボット社から商品名「ブラックパールズ」
として市販されているものの中から選択して使用するこ
とができる。また、特定のカーボンブラックは、前記エ
チレン系共重合体に６０ＰＨＲ以上１００ＰＨＲ未満配
合される。カーボンブラックの配合量が６０ＰＨＲ未満
の場合には、得られる半導電層の体積抵抗率にて実用上
必要とされる１０5 Ω−ｃｍ以下の導電性が得られな
い。また、カーボンブラックの配合量が１００ＰＨＲ以
上になると半導電性組成物の粘度が高くなり過ぎて、成
形加工時の流動性が低下し、また得られる半導電層の機
械的特性も劣悪なものとなる。
ＢＰ吸油量を〔ｍｌ／１００ｇ〕で表した数値とその比
表面積を〔ｍ2 ／ｇ〕で表した数値との和が２００以下
であることを特徴とする。ここで、前記ＤＢＰ吸油量と
は、カーボンブラック１００ｇ当たりに含有され得るジ
ブチルフタレートの量（単位ｍｌ）と定義される。半導
電性組成物の溶融押出成形時の粘度は、カーボンブラッ
クのＤＢＰ吸油量と比表面積の両方に関係し、いずれも
その数値が高い値をもつカーボンブラックが配合された
ものほど溶融粘度が高くなる傾向がある。そこで本発明
では、〔ｍｌ／１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸油量の数値
と〔ｍ2 ／ｇ〕で表した比表面積の数値との和が２００
以下である特定のカーボンブラックを使用することで、
半導電性組成物の溶融粘度を低く保ち、より低温での成
形加工を可能とし、スコーチ不安を抑制するものであ
る。尚、前記ＤＢＰ吸油量及び比表面積は、合計で２０
０以下であれば、各々の数値範囲は限定されることはな
い。この特定のカーボンブラックは、上記の数値を満足
するものであれば特に制限されず、例えば東海カーボン
株式会社から商品名「シースト」として市販されている
ものや、キャボット社から商品名「ブラックパールズ」
として市販されているものの中から選択して使用するこ
とができる。また、特定のカーボンブラックは、前記エ
チレン系共重合体に６０ＰＨＲ以上１００ＰＨＲ未満配
合される。カーボンブラックの配合量が６０ＰＨＲ未満
の場合には、得られる半導電層の体積抵抗率にて実用上
必要とされる１０5 Ω−ｃｍ以下の導電性が得られな
い。また、カーボンブラックの配合量が１００ＰＨＲ以
上になると半導電性組成物の粘度が高くなり過ぎて、成
形加工時の流動性が低下し、また得られる半導電層の機
械的特性も劣悪なものとなる。
【００１１】本発明においては、半導電層の耐熱性と機
械的特性を向上させるために架橋剤を添加する。本発明
に係る架橋剤としては、エチレン系共重合体の架橋反応
に通常使用されるものであれば、特に制約されることな
く使用できるが、生産性やより低温での架橋反応を行う
ために、スコーチを生じさせない範囲で半減期温度の低
いものがより好ましい。このような要望を満足する架橋
剤として、例えば、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）バレレート、ジクミルパーオキサイド
（ＤＣＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイ
ルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。ま
た、架橋剤の添加量も通常のエチレン系共重合体の架橋
反応に添加される量で構わないが、多量になるとスコー
チ不安を増長することになることから、半導電層とした
時の加熱変形率が前記数値を満足できる量を実験的に求
め、その範囲とすることが望ましい。
械的特性を向上させるために架橋剤を添加する。本発明
に係る架橋剤としては、エチレン系共重合体の架橋反応
に通常使用されるものであれば、特に制約されることな
く使用できるが、生産性やより低温での架橋反応を行う
ために、スコーチを生じさせない範囲で半減期温度の低
いものがより好ましい。このような要望を満足する架橋
剤として、例えば、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）バレレート、ジクミルパーオキサイド
（ＤＣＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイ
ルパーオキシ）ヘキサン等を挙げることができる。ま
た、架橋剤の添加量も通常のエチレン系共重合体の架橋
反応に添加される量で構わないが、多量になるとスコー
チ不安を増長することになることから、半導電層とした
時の加熱変形率が前記数値を満足できる量を実験的に求
め、その範囲とすることが望ましい。
【００１２】本発明に係る半導電性組成物は、上記エチ
レン系共重合体、カーボンブラックおよび架橋剤を必須
成分とするが、必要に応じて本発明の効果を損なわない
範囲でその他の添加剤、例えば酸化防止剤（例えば、
４，４’−チオビス−（６−第３−ブチル−ｍ−クレゾ
ール）、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキ
ノリンの重合物）等を適量添加することができる。
レン系共重合体、カーボンブラックおよび架橋剤を必須
成分とするが、必要に応じて本発明の効果を損なわない
範囲でその他の添加剤、例えば酸化防止剤（例えば、
４，４’−チオビス−（６−第３−ブチル−ｍ−クレゾ
ール）、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキ
ノリンの重合物）等を適量添加することができる。
【００１３】
【実施例】本発明に係る電力ケーブルの半導電層用組成
物に関して、実施例並びに比較例について説明する。 〔実施例１〜３および比較例１〜５〕ベース樹脂とし
て、酢酸ビニル含有量の異なる２種類のエチレン−酢酸
ビニル共重合体ＥＶＡ１（酢酸ビニル含有量：１４重量
％）およびＥＶＡ２（酢酸ビニル含有量：６重量％）を
使用し、これにＤＢＰ吸油量および比表面積の異なる３
種類のカーボンブラック（１）〜（３）を表１に記載し
た配合量（ＰＨＲ）添加して、半導電性組成物を作製し
た。尚、架橋剤は、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）バレレート（架橋剤Ａ）とジクミルパ
ーオキサイド（架橋剤Ｂ）の２種類を使用し、同量（２
ＰＨＲ）添加した。また、酸化防止剤として４，４’−
チオビス−（６−第３−ブチル−ｍ−クレゾール）を同
量（０．５ＰＨＲ）添加した。
物に関して、実施例並びに比較例について説明する。 〔実施例１〜３および比較例１〜５〕ベース樹脂とし
て、酢酸ビニル含有量の異なる２種類のエチレン−酢酸
ビニル共重合体ＥＶＡ１（酢酸ビニル含有量：１４重量
％）およびＥＶＡ２（酢酸ビニル含有量：６重量％）を
使用し、これにＤＢＰ吸油量および比表面積の異なる３
種類のカーボンブラック（１）〜（３）を表１に記載し
た配合量（ＰＨＲ）添加して、半導電性組成物を作製し
た。尚、架橋剤は、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブ
チルパーオキシ）バレレート（架橋剤Ａ）とジクミルパ
ーオキサイド（架橋剤Ｂ）の２種類を使用し、同量（２
ＰＨＲ）添加した。また、酸化防止剤として４，４’−
チオビス−（６−第３−ブチル−ｍ−クレゾール）を同
量（０．５ＰＨＲ）添加した。
【００１４】以上の如く作製された半導電性組成物のシ
ートサンプルについて、ＪＩＳ Ｃ３００５に準拠し、
１２０℃において３４Ｎ荷重付加時の加熱変形率を測定
し、また体積抵抗率を３０℃〜１３０℃の温度範囲にわ
たり測定した。評価は、加熱変形率は３０％以下である
時に「○」、それより大きい時を「×」とし、体積抵抗
率は前記温度範囲内でその変位が１桁以内である時に
「○」、それ以外を「×」として表１に示した。また、
各半導電性組成物を押出成形して電力ケーブルの半導電
層を加工し、その時のスコーチ発生の有無を観察した。
スコーチが観察されない時を「○」、観察された時を
「×」、また押出温度が上昇しスコーチ不安が認められ
た時を「△」とするとともに、モータトルクの上昇やメ
ルトフラクチャーの発生から押出加工性を評価し、表１
に示した。
ートサンプルについて、ＪＩＳ Ｃ３００５に準拠し、
１２０℃において３４Ｎ荷重付加時の加熱変形率を測定
し、また体積抵抗率を３０℃〜１３０℃の温度範囲にわ
たり測定した。評価は、加熱変形率は３０％以下である
時に「○」、それより大きい時を「×」とし、体積抵抗
率は前記温度範囲内でその変位が１桁以内である時に
「○」、それ以外を「×」として表１に示した。また、
各半導電性組成物を押出成形して電力ケーブルの半導電
層を加工し、その時のスコーチ発生の有無を観察した。
スコーチが観察されない時を「○」、観察された時を
「×」、また押出温度が上昇しスコーチ不安が認められ
た時を「△」とするとともに、モータトルクの上昇やメ
ルトフラクチャーの発生から押出加工性を評価し、表１
に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から明らかなように、本発明の実施例
〜の各半導電性組成物は、それら組成物をＪＩＳ
Ｃ ３００５に規定されている方法に従って測定した加
熱変形率が３０％以下であり、また室温から１３０℃の
範囲の体積抵抗率はその変位が１桁未満であり、またそ
れら組成物を押出成形する時の加工性も良く（組成物の
溶融粘度が低い。）、スコーチ不安もないので電力ケー
ブルの半導電層を形成する組成物として好適であること
が判る。
〜の各半導電性組成物は、それら組成物をＪＩＳ
Ｃ ３００５に規定されている方法に従って測定した加
熱変形率が３０％以下であり、また室温から１３０℃の
範囲の体積抵抗率はその変位が１桁未満であり、またそ
れら組成物を押出成形する時の加工性も良く（組成物の
溶融粘度が低い。）、スコーチ不安もないので電力ケー
ブルの半導電層を形成する組成物として好適であること
が判る。
【００１７】これに対し、比較例の半導電性組成物
は、カーボンブラックの添加量を５０ＰＨＲとしたもの
である。この半導電性組成物は、加熱変形率が３０％を
越え、しかも体積抵抗率の変位が１桁を越してしまう。
比較例及びの半導電性組成物は、ＤＢＰ吸油量と比
表面積との数値の和が２００より大きいカーボンブラッ
クを配合したものであるが、これら半導電性組成物は溶
融粘度が高く、押出成形時に剪断発熱し易く、スコーチ
が発生及びスコーチ不安が認められた。比較例の半導
電性組成物は、酢酸ビニルの含有量が１０重量％以下で
あるエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用したものであ
る。この場合、樹脂の融点が高く、剪断発熱により押出
温度が設定温度よりも高くなり、スコーチが発生した。
比較例の半導電性組成物は、実施例において、カー
ボンブラックの配合量を１００ＰＨＲに増量したもので
ある。押出加工性が悪く、剪断発熱し易く、スコーチが
発生した。この比較例により、カーボンブラック配合
量の上限（１００ＰＨＲ）が確認された。
は、カーボンブラックの添加量を５０ＰＨＲとしたもの
である。この半導電性組成物は、加熱変形率が３０％を
越え、しかも体積抵抗率の変位が１桁を越してしまう。
比較例及びの半導電性組成物は、ＤＢＰ吸油量と比
表面積との数値の和が２００より大きいカーボンブラッ
クを配合したものであるが、これら半導電性組成物は溶
融粘度が高く、押出成形時に剪断発熱し易く、スコーチ
が発生及びスコーチ不安が認められた。比較例の半導
電性組成物は、酢酸ビニルの含有量が１０重量％以下で
あるエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用したものであ
る。この場合、樹脂の融点が高く、剪断発熱により押出
温度が設定温度よりも高くなり、スコーチが発生した。
比較例の半導電性組成物は、実施例において、カー
ボンブラックの配合量を１００ＰＨＲに増量したもので
ある。押出加工性が悪く、剪断発熱し易く、スコーチが
発生した。この比較例により、カーボンブラック配合
量の上限（１００ＰＨＲ）が確認された。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コモノマーの含有量が１０％以上であるエチレン系共重
合体を用いることで、ベース樹脂の融点が低くなること
から、半導電性組成物の溶融温度を低く設定でき、より
低温での押出成形が可能となり、スコーチ不安を抑制す
ることができる。また、配合するカーボンブラックのＤ
ＢＰ吸油量と比表面積とを規定し、更に配合量を規定す
ることで、半導電性組成物の溶融粘度を低減して成形加
工性を向上させるとともに、実用上必要とされる導電性
と加熱変形特性を確保することができ、しかも体積抵抗
率の温度変化の少ない半導電層を形成することができ
る。このように、本発明に係る半導電性組成物は、電力
ケーブルの半導電層の形成に好適な組成物である。
コモノマーの含有量が１０％以上であるエチレン系共重
合体を用いることで、ベース樹脂の融点が低くなること
から、半導電性組成物の溶融温度を低く設定でき、より
低温での押出成形が可能となり、スコーチ不安を抑制す
ることができる。また、配合するカーボンブラックのＤ
ＢＰ吸油量と比表面積とを規定し、更に配合量を規定す
ることで、半導電性組成物の溶融粘度を低減して成形加
工性を向上させるとともに、実用上必要とされる導電性
と加熱変形特性を確保することができ、しかも体積抵抗
率の温度変化の少ない半導電層を形成することができ
る。このように、本発明に係る半導電性組成物は、電力
ケーブルの半導電層の形成に好適な組成物である。
【図１】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの半導電層
等の基本的な構成例を示す要部断面図である。
等の基本的な構成例を示す要部断面図である。
【図２】種々のカーボンブラックを添加した半導電性組
成物を用いて製造したケーブルの半導電層の体積抵抗率
の温度依存性を示すグラフである。
成物を用いて製造したケーブルの半導電層の体積抵抗率
の温度依存性を示すグラフである。
１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁体 ４ 外部半導電層 ５ 金属遮蔽層 ６ 押え巻きテープ ７ シース
Claims (1)
- 【請求項１】 エチレンと共重合する単量体の含有量が
１０重量％以上であるエチレン系共重合体に、〔ｍｌ／
１００ｇ〕で表したＤＢＰ吸油量の数値と〔ｍ2 ／ｇ〕
で表した比表面積の数値との和が２００以下であるカー
ボンブラックを６０ＰＨＲ以上１００ＰＨＲ未満、並び
に架橋剤を配合してなることを特徴とする電力ケーブル
の半導電層用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045496A JPH09245520A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 電力ケーブルの半導電層用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045496A JPH09245520A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 電力ケーブルの半導電層用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09245520A true JPH09245520A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12859322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5045496A Pending JPH09245520A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 電力ケーブルの半導電層用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09245520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017095609A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 住友電気工業株式会社 | 難燃性樹脂組成物および難燃性ケーブル |
| CN110690008A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种核电站用耐辐射的小截面高压直流电缆及其制造方法 |
| JP2020518971A (ja) * | 2017-06-22 | 2020-06-25 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド． | 直流電力ケーブル |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP5045496A patent/JPH09245520A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017095609A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 住友電気工業株式会社 | 難燃性樹脂組成物および難燃性ケーブル |
| JP2020518971A (ja) * | 2017-06-22 | 2020-06-25 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド． | 直流電力ケーブル |
| JP2022037067A (ja) * | 2017-06-22 | 2022-03-08 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド． | 直流電力ケーブル |
| CN110690008A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种核电站用耐辐射的小截面高压直流电缆及其制造方法 |
| WO2021073272A1 (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种核电站用耐辐射的小截面高压直流电缆及其制造方法 |
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