JPS63307605A

JPS63307605A - 半導電性混和物

Info

Publication number: JPS63307605A
Application number: JP14365387A
Authority: JP
Inventors: Takashi Maeda; 剛史前田; Kenji Nagai; 健二永井; Susumu Takahashi; 享高橋; Toshio Niwa; 利夫丹羽
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1988-12-15
Also published as: JPH0554203B2

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、電カケープル、およびその接続などの際に
用いられる半導電性混和物に関する。

［従来の技術］電カケープル、特に高圧用型カケープルでは、その導体
の直上ならびに絶縁被覆の外側に半導電性混和物で被覆
したものが使用されている。

従来より、このような目的に使用される半導電性混和物
として、ゴムあるいはエチレン−酢酸ビニル共重合体（
ＥＶＡ）等の樹脂に、導電性カーボンブラックを配合し
た半導電性混和物が使用されている。また、上記ケーブ
ルを接続する際、この接続部に半導電性被覆を形成する
ためには、上記半導電性混和物からなる半導電性テープ
あるいは半導電性チューブも多用されている。

この従来の半導電性テープは、上記ＥＶＡ等からなる樹
脂に導電性カーボンブラックと架橋剤を配合してなる半
導電性混和物をテープ状に押出成型したもので、ケーブ
ルの導線接続部の直上や絶縁被覆の外側などの所定部分
に、この半導電性テープを巻き付け、加熱することによ
り半導電性被覆を形成するようになっている。

また、半導電性チューブは、上記半導電性混和物をチュ
ーブ状に押出成型したもの、もしくは上記半導電性テー
プを円形芯金に多重に巻き付は所望の厚さにした後、半
導電性混和物の融点以上に加熱してテープを溶融一体化
し、冷却して芯金を取り除いてチューブ状としたもので
、ケーブルの導線接続部の直上や絶縁被覆の外側などの
所定部分に半導電性被覆を形成するようになっている。

−ここで、この半導電性被覆を形成する半導電性混和物
としては、架橋ポリエチレンとの接着性が十分であるこ
との他に、上述のようなテープ状あるいはチューブ状へ
の成型加工性が優れていること、また、半導電性被覆を
形成した際に、良好な電気的、機械的特性が得られるこ
となどの性質が要求される。

［発明が解決しようとする問題点］電カケープルを接続する際、この接続部に半導電性被覆
を形成するには、Ｃｖケー、プルの絶縁材料に使用され
ている架橋ポリエチレンの軟化温度、ならびに半導電性
被覆を形成する半導電性混和物の融点等の制約から、こ
の接続部の加熱温度を１３０〜１６０℃程度にしておく
ことが望ましい。

そのため、この温度範囲での加熱によって、半導電性混
和物中に混入された架橋剤がその効果を発揮し、電気的
、機械的に良好な特性を持つ半導電性被覆を形成するた
めには、樹脂に配合する架橋剤が１２０〜１５０℃と比
較的低い分解温度（半減期が１時間を示す温度）を持つ
ものに限定される。

ところが、従来の半導電性混和物においては、このよう
な限られた架橋剤を配合した場合、そのテープ状あるい
はチューブ状に成形する加工段階で、既に架橋反応が進
行することによって押出性が不良となり、半導電性部材
を作成することが困難となるといった問題があった。ま
た、半導電性部材の作成が可能であっても、半導電性被
覆の電気的、機械的特性が良好でないといった問題があ
った。

特に、従来のＥＶＡ樹脂をベースにした半導電性混和物
においては、上記の問題以外にも、Ｃｖケーブルの絶縁
材料に使用されている架橋ポリエチレンとの接着性が悪
く、ポリエチレン絶縁体と半導電性被覆とが緊密に接着
できないという太きな問題があった。

し問題点を解決するための手段］この発明では、エチルアクリレート含有量が１５〜２５
％であり、かつＭＦＲが３〜１５であるエチレン−エチ
ルアクリレート共重合体５０＝−９０重量部とＭＦＲが
２〜１０の直鎖状低密度ポリエチレン５０〜１０重量部
とからなる混合樹脂１００重量部に、導電性カーボンブ
ラックを４０〜７０重量部と、半減期が１時間を示す温
度が１２０〜１５０℃である有機過酸化物系の架橋剤０
゜２〜５重量部を配合した混和物とすることを、その解
決手段とする。

以下、この発明の半導電性混和物について、詳細に説明
する。

この発明の半導電性混和物に用いられるエチレン−エチ
ルアクリレート共重合体（以下、ＥＥＡと記す）は、Ｅ
ＥＡ中のエチルアクリレート含有量が１５〜２５重量％
であり、かつＭＦＲが３〜１５のものである。エチルア
クリレート含有量が１５％未満のものは、半導電性混和
物の伸びが不足し、またエチルアクリレート含有量が２
５％を越えるものは、半導電性混和物の強度が不足する
。

また、ＥＥＡのＭＦＲが３未満のものは、半導電性混和
物の加工性が悪化し、１５を越えるものは、半導電性混
和物の伸び、強度がともに不足する。

半導電性混和物に用いられる直鎖状低密度ポリエチレン
（以下、Ｌ−ＬＤＰＥと記す）は、ＭＦＲが２〜１０の
ものである。ＭＦＲが２未満のものは、半導電性混和物
の加工性が悪化し、１０を越えるものは、半導電性混和
物の伸び、強度がともに不足する。

上記ＥＥＡとＬ−ＬＤＰＥとは、ＥＥＡが５０〜９０重
量部、Ｌ−ＬＤＰＥが５０〜１０重量部とを混合して用
いられる。この混合樹脂中のし−ＬＤＰＥが５０重量部
を越えるものは、半導電性混和物の伸びが不足するとと
もに、柔軟性が悪化する。また、Ｌ−ＬＤＰＥが１０重
量部未満のものでは、半導電性混和物の体積抵抗率が高
くなってしまう。

また、半導電性混和物に用いられる導電性カ−ボンブラ
ック（以下、カーボンと略記する）は、アセチレンブラ
ック、ファーネス系ブラック等の市販品で良く、例示す
ると、デンカブラック（電気化学工業社製）、パルカン
ＸＣ−７２（キャボット社製）等が好適に使用される。

このカーボンは、上記ＥＥＡとＬ−ＬＤＰＥとの混合樹
脂１００重量部に、４０〜７０重量部を配合する。この
カーボン配合量が４０重量部未満であると、半導電性混
和物の導電性が不足する。また、カーボン配合量が７０
重置部を越えると、半導電性混和物の伸びが不足すると
ともに、加工性が悪化してしまう。

次に、上記の半導電性混和物に配合される架橋剤は、そ
の半減期が１時間になる温度が１２０〜１５０℃程度の
有機過酸化物系のものである。この温度が１２０℃未満
のものは、分解反応が速く、半導電性混和物の押出加工
性を悪化させる。また、この温度が１５０℃を越えると
、分解反応が遅く、半導電性混和物の押し出し加工性は
良好になるが、半導電性被覆の架橋が困難となり、十分
な伸び、強度を持つ半導電性被覆が得られない。この条
件を満足する架橋剤として例示すると、ジクミルパーオ
キサイド（以下、ＤＣＰと略記する）や、１゜３−ビス
−（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼンが
好適に使用される。この架橋剤は、上記ＥＥＡとＬ−Ｌ
ＤＰＥとの混合樹脂１００重量部に、０．２〜５重量部
配合する。架橋剤の種類によって、好適な配合量は異な
るが、一般的には、０．２重量部未満では半導電性被覆
の架橋が十分でなく、満足する伸び、強度等の物性が得
られない。また、この配合量が５重量部を越えると、半
導電性混和物の押出加工性が低下してしまう。

この半導電性混和物は、上記した各成分が各々の配合率
に従って配合されていれば良く、上記各成分の他、例え
ば老化防止剤、加工助剤等の他の成分を配合しても良い
。

この半導電性混和物は、従来の半導電性混和物に比べ、
樹脂配合時に適当な架橋剤を混入しておくことにより、
その半導電性被覆を形成する際に、半導電性被覆層とし
て優秀な性能を発揮する。すなわち、半導電性混和物を
テープ状あるいはチューブ状に成形する際、架橋して押
出加工性が低下するといった不都合なく、良好な半導電
性テープが得られる。また、従来の半導電性混和物のよ
うに、シート状あるいはテープ状に加工した後、電子線
照射等の方法により架橋する必要がなく１．半導電性被
覆形成の際の加熱により、被覆と同時に架橋反応が十分
に進行し、十分な電気的、機械的物性を持つ半導電性被
覆を得ることができる。その上、従来の半導電性混和物
に比べ、架橋ポリエチレンとの接着性の点からも優れて
いる。

このような半導電性混和物は、押出被覆法により電カケ
ープルの内部または外部半導電層とされる他、これをテ
ープ状やチューブ状に形成した半導電性部材としても使
用される。

この半導電性テープは、例えば押出機によりテープ状に
押出加工することによって得られ、これをケーブル、管
路、棒などの目的物の外側に多重に巻き付け、このテー
プを加熱することによってこの半導電性テープを架橋し
ながら、ケーブル等の目的物を被覆するようにしたもの
である。

また、第１図は、この半導電性チューブの一例を示すも
のである。この図に示されるチューブ１は、上述の半導
電性混和物を用いて、円筒状に成形したものである。こ
のチューブ１は、ケーブル、管路、棒などの目的物に嵌
挿し、チューブ１をバーナーなどで加熱することによっ
て、この半導電性チューブｌをケーブル等の目的物に被
覆できるようにしたものである。

また、この半導電性テープおよび半導電性チューブは、
延伸などの方法により拡大して、加熱した際に収縮性を
持つ半導電性テープあるいは半導電性チューブとするこ
ともできる。

［実施例］この発明の実施例（４例）並びに比較例（４例）の各々
の半導電性混和物を、第１表に示す配合量に従って製造
した。

以下余白上記各配合成分は、ＥＥＡ■が８石しクスロンＥＥＡ　
　Ａ−１１００（エチルアクリレート含有量１０％、Ｍ
ＦＲｏ、４）、ＥＥＡ■が８石しクスロンＥＥＡ　　Ａ
−４２００（エチルアクリレート含有量２０％、ＭＦＲ
５）、ＥＥＡ■が８石しクスロンＥＥＡ　　Ａ−６１７
０（エチルアクリレ−゛ト含有量１７％、ＭＦＲ２０、
以上の各ＥＥＡはいずれも日本石油化学社製）、Ｌ−Ｌ
ＤＰＥ■がウルトゼックス３０１０Ｆ（ＭＦＲｌ、３）
、Ｌ−ＬＤＰＥ■がウルトゼックス２０２Ｏ２Ｏ２０Ｌ
（。

１　）、Ｌ　−Ｌ　Ｄ　Ｐ　Ｅ■がウルトゼックス２０
１００Ｊ（ＭＦＲ８）、Ｌ−ＬＤＰＥ■がウルトゼック
ス２０２００２Ｏ２００Ｊ（、以上の各Ｌ−ＬＤＰＥは
いずれも三井石油化学社製）、ＥＶＡがエバフレックス
２６０（三井、デュポン、ポリケミカル社製）、カーボ
ンがデンカブラック（電気化学工業社製）、老化防止剤
がツクラック３００（穴内新興社製）、加工助剤がステ
アリン酸亜鉛、架橋剤がジクミルパーオキサイド（パー
クミルＤ、ＤＣＰ。

日本油脂社製）を用いた。

各半導電性混和物は、上記の各成分をミキシングロール
により加熱下に混練りして製造し、これによって得られ
た各々の半導電性混和物を用いて、次の各試験を行った
。

まず、これらの半導電性混和物をプレスして、−１ｍｍ
厚のシートを作製した。この際のプレス条件は、温度１
６０℃、時間４０分である。ここで得られた各々のシー
トの、６０℃における体積抵抗率と、ＪＩＳＫ７１１３
−１９８１による伸び（引張破壊伸び）および強度（引
張破壊強さ）を測定した。

次に、上記の半導電性混和物から、５０＋ｓｍの押出機
により、幅１５０ａｍのＴダイを用いて、幅１５０−１
厚さ０．２１のテープを作製し、この押出操作の難易性
から押出性を調べた。すなわち、連続的に安定して押出
すことができたものを押出性「良」とし、Ｔダイ内でス
コーチをおこし連続的に押出すことのできなかったもの
を押出性「不良」とした。

次いで、上述の押出成型によりテープ状物が得られたも
ののみについて、その各半導電性テープをＣＶケーブル
（６，６ＫＶ、２００ｓｍ″）の架橋ポリエチレン絶縁
体上に巻き付け、１５０℃で９０分加熱した。加熱後、
このテープを剥離することにより半導電性テープの接着
性を調べた。すなわち、テープが十分に接着して剥離し
難かったものを接着性「良」とし、容易にテープが剥離
したものを接着性「不良」とした。

以上の各試験の結果を第２表に示す。

以下余白第２表からも明らかなように、この発明の半導電性混和
物は、従来の半導電性混和物を意図して作成した比較例
ＣおよびＤに比べ、いずれも押出性が良く、また半導電
性テープとしたときの接着性も十分で、伸びや強度の機
械的性質、および電気的性質も良好であった。

これに対して、従来のＥＶＡ系の半導電性混和物を意図
して作成した比較例Ｃでは、従来問題とされてきたとお
り、ポリエチレンとの接着性が悪く、また体積抵抗率が
高すぎるなど電気的な特性も不良であった。

また、比較例りは、比較例Ｃの電気的特性を改良するべ
く導電性カーボンブラックの配合量を変えた混和物であ
るが、この混和物は伸び、強度等の機械的性質が不足し
ている上に、押出性も悪く、半導電性テープを得ること
ができなかった。

これに対し、比較例Ａは、この発明に記したＥＥＡとＬ
−ＬＤＰＥとからなる系であるが、そのＥＥＡ中のエチ
ルアクリレート含有量が１５％未満であり、かつＬ−Ｌ
ＤＰＥのＭＦＲが２未満のものを配合した場合の例であ
る。この場合、押出性が悪く、半導電性テープを得るこ
とはできなかった。

また、比較例Ｂは、ＥＥＡのＭＦＲが１５以上、かっＬ
−ＬＤＰＥのＭＰ’Ｒが１０以上のものを配−合した場
合の例を示すものであるが、押出性、接着性は良いもの
の、伸び、強度等の機械的性質が不足しており、良好な
半導電性テープが得られなかった。

［発明の効果コ以上説明したように、この発明の半導電性混和物は、エ
チルアクリレート含有量が１５〜２５％であり、かつＭ
ＰＲが３〜１５であるエチレン−エチルアクリレート共
重合体５０〜９０重量部とＭＦＲが２〜１０の直鎖状低
密度ポリエチレン５０〜１０重量部とからなる混合樹脂
１００重量部に、導電性カーボンブラックを４０〜７０
重量部と、半減期が１時間を示す温度が１２０〜１５０
℃である有機過酸化物系の架橋剤を所定量配合したもの
であるので、この半導電性混和物を押出成形する際、従
来例のように、押出過程での架橋のため押出性が低下す
るといった不都合なく、所望の部材を得ることができる
。また、半導電性被覆形成の際、被覆と同じ加熱条件で
、同時に架橋も行うことができ、そのため、容易に良好
な電気的、機械的性質を持つ半導電性被覆を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の半導電性混和物からなる半導電性チ
ューブの一例を示す斜視図である。

Claims

【特許請求の範囲】

エチルアクリレート含有量が１５〜２５％であり、かつ
ＭＦＲが３〜１５であるエチレン−エチルアクリレート
共重合体５０〜９０重量部と、ＭＦＲが２〜１０の直鎖
状低密度ポリエチレン５０〜１０重量部とからなる混合
樹脂１００重量部に、導電性カーボンブラックを４０〜
７０重量部と、半減期が１時間を示す温度が１２０〜１
５０℃である有機過酸化物系の架橋剤０．２〜５重量部
を配合したことを特徴とする半導電性混和物。