JPS6215244A - 半導電性樹脂組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルなどのケーブ
ルの外部半導電層を形成する材料として好適に用いられ
る半導電層樹脂組成物に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 架橋ポリエチレン絶縁ケーブルなどのケーブルでは、ケ
ーブル同士の接続時などに行なわれる端末処理作業を容
易にするために、このケーブルの外部半導電層に適度な
剥離性をもたせて、架橋ポリエチレンなどからなる絶縁
層から外部半導電層を剥ぎ取シ易くする必要がある。

従来、この外部半導電層を形成する半導電性材料として
は、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンプロピレンゴム（
ＥＰゴム）などの絶縁材料と相溶性に乏しい材料が用い
られ、具体的には、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレ
ンなどの含塩素樹脂や酢酸ビニル・エチレン共重合体（
ＶＡｉ／θ％以上）などの所晴極性高分子材料、ポリフ
ン化ビニリデンなどのフッ素樹脂やシリコン樹脂に各々
ポリオレフィン樹脂を混練したものなどをペースポリマ
ーにカーボンブランクなどの２５１ｗ性付与剤を配合し
てなる半導電性樹脂組成物が用いられている。

しかしながら、このような樹脂組成物からなる半導電層
をもつケーブルのうち、樹脂組成物に極性高分子材料を
用いたケーブルでは、極性高分子材料の耐熱性が劣悪で
あるため、ケーブル製造時の押出被覆温度や架橋温度に
制約があシ、従って生産性が低くなると共にケーブル自
体の長期耐熱性も悪くなるなどの問題点があった。また
、樹脂組成物にフッ素樹脂とポリオレフィン樹脂との混
和物あるいはシリコーン樹脂とポリオレフィン樹脂との
混和物を用いたケーブルでは、本来、フッ素樹脂やシリ
コーン樹脂がポリオレフィン樹脂と相溶性に乏しいこと
から、上記の混和物が混線時に均一分散されに＜＜、ま
たこれらの混和物からなる外部半導電層をケーブルの絶
縁層から剥離する際には、方向性をもつため、任意の方
向に剥離することができず、ケーブルの端末処理作業を
容易に行なうことができないなどの不都合があった。

（発明の目的） 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、優れた
耐熱性を有し、かつケーブルの絶縁層からの適度な剥離
性を有する外部半導電層を形成することのできる半導電
性樹脂組成物を提供することを目的とするものである。

（構成） この発明の半導１！性樹脂組成物は、四フッ化エチレン
・プロピレン共重合体１０−ｇＯＴＬｆｋｍトポリオレ
フイン樹脂またはその共重合体ｑｏ−ｓ。

重量部とからなるベースポリマー１００重量部に対し、
導電性カーボンブラック１０〜１００重量部を配合して
なるものである。

上記ベースポリマーの一方の成分に四フッ化エチレン・
プロピレン共重合体が使用される。この共重合体は、ポ
リオレフィン樹脂との相溶性に富むことから、ポリオレ
フィン樹脂に混練すると、均一分散した混和物を得るこ
とができる性質を有するものである。そして、この共重
合体がポリオレフィン樹脂との相溶性に富む理由として
は、共重合体中のプロピレン成分がポリオレフィン樹脂
との親和性を高めているためと考えられる。

ベースポリマーの他方の成分であるポリオレフィン樹脂
またはその共重合体としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィンホモポリマー、酸変性ポリ
オレフィン、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ）　、エチレンエチルアクリレート共重合体
（ＦＪＥＡ）、エチレンα−オレフィン共重合体、エチ
レンブテン共重合体、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴ
ム）などが挙げられ、これらを単独または二種以上適宜
の割合で混合して使用される。これらポリオレフィン樹
脂またはその共重合体の融点は、７ｇθ℃以下であるこ
とが望ましく、好ましくは７３０℃以下である。そして
、融点が７ｇＯ℃を越えるポリオレフィン樹脂またはそ
の共重合体をベースポリマーの他方の成分として配合し
た半導電性樹脂組成物では、融点が高すぎて、ケーブル
に対する押出被覆成形が事実上、不可能となる。

そして、四フッ化エチレンプロピレン共重合体とポリオ
レフィン樹脂またはその共重合体との混合割合は、四フ
フ化エチレン・プロピレン共重合体１０−ｇ０重量部に
対し、ポリオレフィン樹脂またはその共重合体ｑＯ−−
〇Ｘ量部とされる。

四フフ化エチレンプロピレン共重合体が３０重量部を越
えると、架橋ポリエチレンなどからなる絶縁層からの剥
離性が向上するものの耐熱性が悪化して不都合であシ、
１０重量部未満であれば、耐熱性が向上するものの上記
の絶縁層から剥離することが不可能となる。

このベースポリマーに導電性を付与するために添加され
る導電性カーボンブラックとしては、アセチレンブラッ
ク、ファーネスブラック等の周知のカーボンブラックが
使用できる。導電性カーボンブランクのベースポリマー
に対する混合量は外部半導電層に９求される導電性を考
慮して定められ、ベースポリマー１００重量部に対して
７０〜１００重量部の範囲で定められる。

また、上記ベースポリマーと導電性カーボンブラックか
らなる半導電性樹脂組成物には、必要に応じて架橋剤、
架橋助剤、老化防止剤等を加えることができる。架橋剤
としては、ジクミ・ルバーオキシド（ＤＣＰ）、コ、Ｓ
−ジブチルーコ、Ｓ−ジ（１−ブチルパーオキシ）ヘキ
シン−３等の通常の過酸化物架橋剤が好適に使用できる
。架橋剤の配合量は、ベースポリマ−１０θ重量部に対
しθノ〜５重量部程度とされる。また、架橋助剤として
は、トリアリルイソシアネート（ＴＡＩＣ）、トリアリ
ルシアネート、ｍ−フェニレンビスマレイミド等が使用
でき、ペースポリマー１００重量部に対しθ／〜５ｉ！
Ｅｆｆ１部程度配合できる。これらの架橋剤および架橋
助剤は、両者を併用するか、またはいずれかが単独で使
用される。また、老化防止剤としては、４．　４’−チ
オビス（６−ｔ−ブチル３−メチルフェノール寿が使用
できる。

次に、上記のような架橋剤及び架橋助剤などを適量添加
した半導′＃Ｍ、性樹脂組成物を架橋された外部半導電
層とするには、例えば、導体上にポリエチレンを押出被
覆して絶縁体を設け、これに、上記組成物を押出被覆し
、外部半導電層を設けた後、これを連続架橋筒に通し、
架橋温度／ｊｔＯ〜３ＳＯ℃で架橋する。この方法によ
れば、絶縁層及び外部半導電層を同時に架橋させること
ができる。このように架橋された半導電性樹脂組成物ρ
）らなる外部半導電層は、ＡＥＩＣ−Ｃ８ｊに規定する
溶剤抽出試験に合致するものになフ、その架橋度はＳＯ
チ以上であることが望ましいが、特に限定されるもので
７はない。

このような半導電性樹脂組成物からなる外部半導電層を
有する架橋ポリエチレン絶縁ケーブルにあっては、耐熱
性が優れ、なおかつ、ケーブルの接続時などの端末処理
作業において、架橋ポリエチレン絶縁層から外部半導電
層を剥がす際に外部半導電層が任意方向に剥がれるので
、端末処理作業を容易に行なうことができる。

（実験例） 以下、実験例を示し、この発明の作用効果を明確にする
。

「実験例１」 第７表に示す配合を有する半導電性樹脂組成物をバーバ
リミキサに【混練した。この混練した組成物について均
一に分散しているか否かを評価した。均一分散している
ものについては、○を」付した。その結果も第７表に示
した。

第７表から明らかなように、本発明の条件を満たすもの
は、本来フッ素樹脂とポリオレフィン樹脂とが互いに相
溶性に乏しいＫもかかわらず、均一に分散することがわ
かる。

「実験例２」 実験例１の配合例（４）に架橋剤としてジクミルパーオ
キサイド（Ｌ）ＣＰ、　　日本油脂＞　ＺＯＸ量部と架
橋助剤としてトリアリルイソシアネート（ＴＡＩＣ，日
本化成）７０重量部とを加え、混練した後、この混和物
をプレス機にてプレス温度／乙Ｏ℃、プレス保持時間１
１．０分でシート状にプレス架橋した。

また、実験例１の同配合例（４）の混和物をプレス機に
てプレス温度／１，０℃、プレス保持時間ｌＩＯ分でシ
ート状にプレス成形した。

上記のプレス成形によυ得られた一種類のプレス成形シ
ートについて、引張強さを調べた、その結果、プレス架
橋したシートは１５ｋｇ／ｙｒＡ以上でオシ、プレス架
橋していないシートはｌＯゆ／−以下であった。

この結果から明らかなように、プレス架橋を施した半導
電性樹脂組成物は、架橋を施していないものに比べて引
張強さが３０％以上も増していることがわかる。

「実験例３」 実験例２で作成したプレス架橋シート及び架橋していな
いプレス成形シートとこれらシートを形成する四フフ化
エチレン・プロピレン共重合体の代シにポリフッ化ビニ
リデン（クレハ化学）を配合しプレス成形及びプレス架
橋したシートとについて引裂力を測定した。

その結果、ポリフッ化ビニリデンを配合したシートは、
架橋、非架橋とも方向性をもって引き裂ける傾向があり
、引裂力が１０＃／ｃｍ以下であった。また、四フッ化
エチレン・プロピレン共重合体を配合したシートは、架
橋、非架橋とも引裂力がコＯゆ／眞以上であった。

この結果から明らかなように、本発明の条件を満たす四
フフ化エチレンプロピレン共重合体を配合したシートは
、代わシにポリフッ化ビニリデンを配合したシートに比
べて、架橋、非架橋を問わず引裂力において／θＯ％以
上優れていることがわかる。

「実験例４」 第−表に示す配合を有する半導電性樹脂組成物を混練し
、これらの組成物をポリエチレン絶縁層を有するケーブ
ル上に押出被覆して、外部半導電層を設けた。次に、こ
のケーブルを連続架橋筒に通して架橋温度−００℃でポ
リエチレン絶縁層を形成するポリエチレン及び外部半導
電層を形成する上記組成物を架橋した。ケーブルは、導
体断面積ノＯ０−のＡＡｋｖ用ケーブルを使用した。

上記組成物からなる外部半導電層を有するケーブルにつ
いて、各々剥離力Ｃｋｇ１０．！；インチ）、交流破壊
電圧（ｋＶ）、ＡＥＩＣ溶剤抽出試験の良否を調べた。

その結果も第−表に示した。

第−表から明らかなように、本発明の条件を満たす配合
例（１０）〜（／３）は、適度の剥離性を有することが
わかる。これに対して配合例（ｑ）はむやみに剥離し易
く、配合例（／４りは剥離しにくかった。また、配合例
（９）は、交流破壊電圧値が小さく、配合例（１０）〜
（／３）に比べて劣悪であった。

「実験例５」 第３表に示す配合を有する半導電性樹脂組成物を混練し
、これらの組成物を実験例４と同様に絶縁ケーブル上に
押出被覆した後、ｇθ℃で温水処理して架橋した。ケー
ブル寸法は、実験例４と同じであるが、絶縁層を形成す
る絶縁材料としては、シラン架橋ポリエチレンを用いた
。

上記で得られたケーブルの外部半導電層について、各々
剥離力（匈／ａ３インチ）、ＡＥＩＣ溶剤試験の良否を
調べた。

その結果も第３表に示した。

第３表から明らかなように、本発明の条件を満たす配合
例（／に’）〜（，２０）の中でも、架橋剤を添加した
配合例ｃノ３）〜（７７）はＡＥＩＣ溶剤試験に合格す
ることがわかる。すなわち、本発明の組成物からなる外
部半導電層を有するケーブルは、耐薬品性を必要とする
用途に使用される場合に予じめ架橋しておけばよいこと
がわかる。

「実験例６」 第９表に示す配合を有する半導電性樹脂組成物を混練し
、これらの組成物を実験例４と同様に絶縁ケーブル上に
押出被覆した後、連続架橋筒に通して架橋温度−００℃
で架橋した。ケーブル寸法は、実験例４と同じであるが
、絶縁層を形成する絶縁材料としては、架橋ポリエチレ
ンを配合例（−／）〜Ｃ２Ａ）で使用し、架橋エチレン
プロピンゴムを配合例（２））、　（２ダ）、（２５）
で使用した。

上記で得られたケーブルの外部半導電層について絶縁層
から剥離性を調べた。その結果も第９表に示した。

第９表から明らかなように、本発明の条件を満たす配合
例（−））〜（２乙）の場合は、いずれも絶縁層からの
適度な剥離性を有することがわかる。

（発明の効果） 以上の実験例の結果から明らかなように、本発明の半導
電性樹脂組成物は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルなど
のケーブルの外部半導電層を形成する半導電性材料とし
て好適であわ、この組成物からなる外部半導電層を有す
るケーブルにあっては、耐動性を有すると共に、ケーブ
ル同士の接続時の端末処理作業において、架橋ポリエチ
レンなどからなる絶縁層から上記外部半導電層を剥離す
る際に一定の方向のみに剥離し易いということがなく、
任意の方向に必要な分だけ剥離することができ、従って
端末処理作業を容易に行なうことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 四フッ化エチレン・プロピレン共重合体１０〜８０重量
   部と、ポリオレフィン樹脂またはその共重合体９０〜２
   ０重量部とからなるベースポリマー１００重量部に対し
   、導電性カーボンブラック１０〜１００重量部を配合し
   てなる半導電性樹脂組成物。