JPS63205340A - 半導電性混和物 - 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〕 この発明は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルなどの内部
半導電層や外部半導電層などに使用される半導電性混和
物に関する。

〔従来の技術〕

従来より、高圧用の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルなど
の半導電層には、導体と絶縁層との間の電位傾度を緩和
すること、外部との部分放電を防止することなどの目的
から、体積抵抗率が低いことが求められている。また、
この半導電層には、例えばケーブルの布設時などにかか
るケーブルの長さ方向への伸びに耐えられる高い機械的
強度も併せて求められている。

従来、このような半導電層に用いられる樹脂混和物とし
ては、例えばエチレン−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、エチレン−α−オレフ
ィン−ジエン三元共重合体などのポリオレフィン系ポリ
マをベースポリマとし、これに適量の導電性カーボンブ
ラックを配合したものが使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような２１′導電性混和物にあって
は、良好な導電性を得る必要上、ベースポリマに導電性
カーボンブラックを多晴に配合する必要がある。とこ、
ろが、ベースポリマに対する導電性カーボンブラックの
多量配合は、況合物を硬化させ、半導電層にした際に割
れが生じ易いなど機械的強度を低下させる問題があった
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の半導電性混和物では、ベースポリマとして、
特定量の超低密度ポリエチレン（以下、Ｖ　Ｌ　Ｄ’Ｐ
　Ｅと云う）とこのＶＬＤＰＥ以外のポリオレフィン系
ポリマとからなるブレンドポリマを用いることをその解
決手段とした。

本発明の半導電性混和物をなすベースポリマの一方の成
分には、ＶＬＤＰＥが用いられる。このポリエチレンは
エチレンに少量のポリプロピレン、ヘキセン−１、ブテ
ン−１などのα−オレフィンを共重合させて得られたエ
チレン共重合体であって、密度が０．８９〜０．９１５
７／ｄ、メルトフローレートが０．５〜２０の範囲のも
のである。密度が０．８９５７／ａｍ未満のものでは、
結晶性が低くなり、ベースポリマの体積抵抗率を低下さ
せることができず、０．９１　ｙ／ｃｍを越えると、結
晶性が高過ぎてベースポリマ自体が硬くなり、混和物の
柔軟性が損われる。

また、ベースポリマの他方の成分としては、上記のＶＬ
ＤＰＥを除くポリオレフィン系ポリマが用いられ、具体
的にはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）　、エ
ヂレンーエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチ
レン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体などが好適
に用いられる。

ここで用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体として
は、その酢酸ビニル含量が１０〜３５重量％程度のもの
で、かつメルトフロレートが１〜２０のものが好ましい
。このエチレン−酢酸ビニル共重合体は、ベースポリマ
の加工性を良好とし、かつベースポリマ中へのカーボン
ブラックの分散を容易とするものである。また、エチレ
ン−エチルアクリレート共重合体としては、そのエヂル
アクリレート含量が１０〜２５重ｈ１％程度のものがベ
ースポリマに適度の柔軟性を付与する点で好ましい。

さらに、エチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合
体には、エチレンプロピレンターポリマ（ＥＰＴ）やエ
チレンにブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１，４
−メチルペンテン−１などのα−オレフィンコモノマお
よび１．４−へキ勺ジエン、ジシクロペンタジェン、５
−エチリデン−２−ノルボルネンなどの非共役ジエンを
共重合させたものなどが用いられ、これらの１種もしく
は２種以上を任意の量比で混合して用いられる。

このエチレン−α−オレフィン−ジエン三元共重合体は
、ベースポリマ中において、主に機械的強度向上を担う
ものである。そして、このエチレン−α−オレフィン−
ジエン三元共重合体におけるエチレンの割合は、５０〜
９５モル％とされ、混和物に求められる機械的強度など
に応じて決められる。

そして、これら両成分の量比は、ＶＬＤＰＥが２０〜７
０重吊部、このＶＬＤＰＥを除くポリオレフィン系ポリ
マが８０〜２０重量部の割合とされ、好ましくは前者が
３０〜６０＠量部、後者が７０〜４０重量部の割合とさ
れる。ＶＬＤＰＥが２０重量部未満では、半導電層の体
積抵抗率が十分に低下せず、７０重量部を越えると、硬
くなり、混和物の押出加工が困難となる。

このようなベースポリマには導電性を付与するために、
導電性カーボンブラックが添加される。

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ックのベースポリマに対
する混合量は、半導電層に要求される導電性を考慮して
定められ、ベースポリマ１００重量部に対して３０〜８
０重量部の範囲で決められる。

また、上記ベースポリマーとカーボンブラックとの混合
物よりなる半導電性混和物には、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、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２．５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−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ー１００重量部に対し
０．２〜３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ヌレート、トリアリルシアヌレ
ート、テトラアリルオキシエタン、ｍ−フェニレンビス
マレイミド等が使用でき、ベースポリマー１００重量部
に対し０，５〜３重量部程−〇　− 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。架橋
助剤を単独で使用する場合には、絶縁体中の架橋剤が一
部半導電層に架橋時移行してこの移行架橋剤と反応して
架橋する。また、老化防止剤としては、４．４′−チオ
ビス（６−１゜ブチル−３−メチルフェノール）等が使
用でき、その仙必要に応じてステアリン酸亜鉛、酸化亜
鉛、マグネシアなどを添加することもできる。

そして、このような組成の混和物を用いて半導電層を形
成するには、従来方法と同様に押出被覆法を適用して行
うことができる。この押出被覆時の混和物の押出温度は
、１２０〜１４０℃程度の範囲とされる。

〔作　用〕

このような半導電性混和物は、ベースポリマの配合選定
により、低い体積抵抗率を示しかつ伸びなどの機械的強
度が向上する。

〔実験例〕

以下、実験例を示してこの発明の作用効果を明確にする
。

第１表に示した配合の混和物をミキシングロールで混練
したのら、２００℃、３０分間ホットプレスして試験用
シート（厚さ１ｍｍ）を成形した。

これらについて６０℃での体積抵抗率、ＪＩＳ−に−７
１１３−１９８１試験方法に準じた引張破壊伸びを測定
し、その結果を第１表に併せて示した。

以　　下　　余　　白 第１表の結果から明らかなように、この発明の混和物は
、いずれも７００Ω・ｃｍ未渦の低い体積抵抗率を示し
、かつ２００％以上の高い伸び率を示すなど機械的強度
にも優れていることがわかる。

次に、第１表に示した混和物（実施例１．５゜８、比較
例１２〜１４）を半導電層に用いた６、６にシ級架橋ポ
リエチレン絶縁ビニルケーブル（ＣＶケーブル）を製造
した。すなわち、１００　ｎ＋ｍｔの軟銅撚線上に、上
記混和物からなる内部半導電層、架橋剤配合のポリエチ
レン（ＨＦＤＪ−４２０１、日本ユニカー）からなる絶
縁層および上記内部半導電層を形成する混和物と同材料
からなる外部半導電層を順次被覆した。架橋後に内部お
よび外部の半導電層の体積抵抗率（６０℃）を測定し、
その結果を第２表に示した。

第　　　　２　　　表 （単位：Ω・ｃｍ＞ 第２表から明らかなように、この発明の混和物からなる
半５！！４電層は、比較例の混和物からなる半導電層に
比べて体積抵抗率が極めて低いことがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、発明の半導電性混和物は、ベース
ポリマとして特定量のＶＬＤＰＥとこのＶＬＤＰＥを除
くポリオレフィン系ポリマからなるブレンドポリマを用
いたものであるので、低い体積抵抗率を示しかつ高い機
械的強度を有するものとなる。したがって、この混和物
からなる半導電層を有する架橋のポリエチレン絶縁ケー
ブルなどのケーブルは、その半導電層が機械的強度に優
れたものであるので、例えばケーブル布設時のケーブル
長手方向への伸びなどに十分、耐え、極めて取り扱いが
容易なものとなる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　超低密度ポリエチレン２０〜７０重量部と、その他の
   ポリオレフィン系ポリマ８０〜３０重量部とからなるベ
   ースポリマ１００重量部に導電性カーボンブラック３０
   〜８０重量部を配合してなる半導電性混和物。