JP2000319464A - 半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル - Google Patents
半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】押出機により長時間押し出し被覆作業してもア
ルコキシシランの加水分解反応、縮合反応、早期架橋
(スコーチ)等が発生しない半導電性樹脂組成物、及び
その半導電性樹脂組成物を押し出し被覆して成る半導電
層を設けて成る架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの提
供。 【解決手段】(1)ポリオレフィンエラストマーと融点
が120℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂
混和物100重量部に対して、導電性カーボンブラック
を10重量部以上配合して成ることを特徴とする半導電
性樹脂組成物。 (2)半導電層を具備する架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルにおいて、前記半導電層はポリオレフィンエラス
トマーと融点が120℃以上のポリエチレンとから成る
ブレンド樹脂混和物100重量部に対して、導電性カー
ボンブラックを10重量部以上配合して成る半導電性樹
脂組成物であることを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブル。
ルコキシシランの加水分解反応、縮合反応、早期架橋
(スコーチ)等が発生しない半導電性樹脂組成物、及び
その半導電性樹脂組成物を押し出し被覆して成る半導電
層を設けて成る架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの提
供。 【解決手段】(1)ポリオレフィンエラストマーと融点
が120℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂
混和物100重量部に対して、導電性カーボンブラック
を10重量部以上配合して成ることを特徴とする半導電
性樹脂組成物。 (2)半導電層を具備する架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルにおいて、前記半導電層はポリオレフィンエラス
トマーと融点が120℃以上のポリエチレンとから成る
ブレンド樹脂混和物100重量部に対して、導電性カー
ボンブラックを10重量部以上配合して成る半導電性樹
脂組成物であることを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブル。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導電性樹脂組成
物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関するもの
である。更に詳述すれば本発明は、シラン水架橋方式架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに適用できる半導電性
樹脂組成物、及びその半導電性樹脂組成物を導体外周ま
たは絶縁体外周に有する架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルに関するものである。
物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関するもの
である。更に詳述すれば本発明は、シラン水架橋方式架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに適用できる半導電性
樹脂組成物、及びその半導電性樹脂組成物を導体外周ま
たは絶縁体外周に有する架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、
ポリエチレンが本来有する優れた電気的特性、機械的特
性、化学的特性等を有し、しかもポリエチレンの難点で
ある耐熱性も架橋により改善されている。このようなこ
とから、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは高電圧電
力ケーブルとして広く用いられるようになってきてい
る。
ポリエチレンが本来有する優れた電気的特性、機械的特
性、化学的特性等を有し、しかもポリエチレンの難点で
ある耐熱性も架橋により改善されている。このようなこ
とから、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは高電圧電
力ケーブルとして広く用いられるようになってきてい
る。
【0003】一般に、高電圧ケーブルにおいては導体直
上に内部半導電層、絶縁被覆層の外周に外部半導電層等
を設けるようになっている。これらの半導電層は電気的
ストレスの緩和とその均一化の向上、コロナ放電の防止
等を計る目的で設けられるものである。
上に内部半導電層、絶縁被覆層の外周に外部半導電層等
を設けるようになっている。これらの半導電層は電気的
ストレスの緩和とその均一化の向上、コロナ放電の防止
等を計る目的で設けられるものである。
【0004】従来、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
の半導電層として用いられる半導電性樹脂組成物は、ベ
ース材料のエチレン系ポリマに、導電性カーボンブラッ
ク、架橋剤等を混和して成るものである。ここにおいて
エチレン系ポリマとしては、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等が用い
られている。
の半導電層として用いられる半導電性樹脂組成物は、ベ
ース材料のエチレン系ポリマに、導電性カーボンブラッ
ク、架橋剤等を混和して成るものである。ここにおいて
エチレン系ポリマとしては、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等が用い
られている。
【0005】これらの半導電層は、まず架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルのポリエチレン絶縁層の押し出し被
覆作業時に導体直上とポリエチレン絶縁被覆層との間に
内部半導電層、ポリエチレン絶縁被覆層との外周に外部
半導電層として押し出し被覆し、次にそれらの未架橋の
ポリエチレン絶縁被覆層、内部半導電層、外部半導電層
等を架橋するようになっている。
ン絶縁電力ケーブルのポリエチレン絶縁層の押し出し被
覆作業時に導体直上とポリエチレン絶縁被覆層との間に
内部半導電層、ポリエチレン絶縁被覆層との外周に外部
半導電層として押し出し被覆し、次にそれらの未架橋の
ポリエチレン絶縁被覆層、内部半導電層、外部半導電層
等を架橋するようになっている。
【0006】従って、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルの生産性の点からは未架橋のポリエチレン絶縁被覆
層、内部半導電層、外部半導電層の三者は同一条件で架
橋できることが望ましく、ポリエチレン絶縁被覆層をシ
ラン水架橋方式で架橋する場合には、内部半導電層や外
部半導電層もシラン架橋方式とすることが望ましい。
ルの生産性の点からは未架橋のポリエチレン絶縁被覆
層、内部半導電層、外部半導電層の三者は同一条件で架
橋できることが望ましく、ポリエチレン絶縁被覆層をシ
ラン水架橋方式で架橋する場合には、内部半導電層や外
部半導電層もシラン架橋方式とすることが望ましい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベース
材料のエチレン系ポリマに導電性カーボンブラック、架
橋剤等を混和して成る半導電性樹脂組成物は吸湿性が大
きいという難点がある。
材料のエチレン系ポリマに導電性カーボンブラック、架
橋剤等を混和して成る半導電性樹脂組成物は吸湿性が大
きいという難点がある。
【0008】即ち、ベース材料のエチレン系ポリマに、
導電性カーボンブラック、アルコキシシラン、有機過酸
化物、シラノール縮合触媒等を混和して成る半導電性樹
脂組成物は吸湿性が大きく、そのためその吸湿した半導
電性樹脂組成物を押し出し被覆作業するときには、その
押出機の中でアルコキシシランの加水分解反応及び縮合
反応により早期架橋(スコーチ)等が発生しやすいとい
う難点があった。
導電性カーボンブラック、アルコキシシラン、有機過酸
化物、シラノール縮合触媒等を混和して成る半導電性樹
脂組成物は吸湿性が大きく、そのためその吸湿した半導
電性樹脂組成物を押し出し被覆作業するときには、その
押出機の中でアルコキシシランの加水分解反応及び縮合
反応により早期架橋(スコーチ)等が発生しやすいとい
う難点があった。
【0009】このため、シラン水架橋方式配合でもって
内部半導電層及び外部半導電層を長時間にわたって押し
出し被覆作業することが困難であった。
内部半導電層及び外部半導電層を長時間にわたって押し
出し被覆作業することが困難であった。
【0010】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、押出機により長時間押し出し被覆作業して
もアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応により
早期架橋(スコーチ)の発生を抑止できる半導電性樹脂
組成物、及びその半導電性樹脂組成物を押し出し被覆し
て成る半導電層を設けて成る架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルを提供することにある。
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、押出機により長時間押し出し被覆作業して
もアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応により
早期架橋(スコーチ)の発生を抑止できる半導電性樹脂
組成物、及びその半導電性樹脂組成物を押し出し被覆し
て成る半導電層を設けて成る架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導電性樹脂組
成物は、ポリオレフィンエラストマーと融点が120℃
以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物10
0重量部に対して、導電性カーボンブラックを10重量
部以上配合して成ることを特徴とする。
成物は、ポリオレフィンエラストマーと融点が120℃
以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物10
0重量部に対して、導電性カーボンブラックを10重量
部以上配合して成ることを特徴とする。
【0012】また、本発明の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
100重量部に対して、導電性カーボンブラックを10
重量部以上配合して成る半導電性樹脂組成物でもって内
部半導電層または外部半導電層のいずれか一方または双
方を形成することを特徴とする。
ケーブルは、ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
100重量部に対して、導電性カーボンブラックを10
重量部以上配合して成る半導電性樹脂組成物でもって内
部半導電層または外部半導電層のいずれか一方または双
方を形成することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の半導電性樹脂組成
物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのの実施の形
態について説明する。
物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのの実施の形
態について説明する。
【0014】本発明において、ポリオレフィンエラスト
マーとしては工業的に実用されているものならよく、例
えばシングルサイト触媒を用いて重合して成るエチレン
−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等
がある。
マーとしては工業的に実用されているものならよく、例
えばシングルサイト触媒を用いて重合して成るエチレン
−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等
がある。
【0015】本発明においてポリエチレンとしては示差
熱分析計(DSC)を用い、且つ昇温速度5〜10℃/
min の条件で測定した融点(結晶融解のピーク温度)が
120℃以上のポリエチレンである。このようなポリエ
チレンとしては、高密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチ
レン等がある。これらは単独若しくは2種類以上をブレ
ンドしてもよい。ここにおいてポリエチレンの融点を1
20℃以上と限定したのは、高温における加熱変形量を
小さくするためである。
熱分析計(DSC)を用い、且つ昇温速度5〜10℃/
min の条件で測定した融点(結晶融解のピーク温度)が
120℃以上のポリエチレンである。このようなポリエ
チレンとしては、高密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチ
レン等がある。これらは単独若しくは2種類以上をブレ
ンドしてもよい。ここにおいてポリエチレンの融点を1
20℃以上と限定したのは、高温における加熱変形量を
小さくするためである。
【0016】ポリオレフィンエラストマーとポリエチレ
ンとは、ポリオレフィンエラストマー95〜5重量部と
ポリエチレン5〜40重量部の割合で配合するのが好ま
しい。ポリエチレンの配合量が5重量部以下では高温に
おける加熱変形量が大きくなり、40重量部以上では可
撓性及び伸びが低下し、更に浸水課電時において半導電
層を起点とした水トリーが多発しやすくなる。
ンとは、ポリオレフィンエラストマー95〜5重量部と
ポリエチレン5〜40重量部の割合で配合するのが好ま
しい。ポリエチレンの配合量が5重量部以下では高温に
おける加熱変形量が大きくなり、40重量部以上では可
撓性及び伸びが低下し、更に浸水課電時において半導電
層を起点とした水トリーが多発しやすくなる。
【0017】本発明においてワックス状エチレン系樹脂
としては、分子量が10,000以下のエチレン系ポリ
マやポリプロピレン等がある。ここにおいて分子量が1
0,000以下のエチレン系ポリマとしては高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアク
リレート共重合体等がある。
としては、分子量が10,000以下のエチレン系ポリ
マやポリプロピレン等がある。ここにおいて分子量が1
0,000以下のエチレン系ポリマとしては高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアク
リレート共重合体等がある。
【0018】更に、本発明の半導電性樹脂組成物ではポ
リオレフィンエラストマーとポリエチレンのブレンド樹
脂混和物100重量部に対し、ワックス状エチレン系樹
脂を20重量部以下配合することにより、半導電性樹脂
組成物の粘度が下げられ、押出加工性が一層向上する。
ここにおいてワックス状エチレン系樹脂の混和量を20
重量部以下としたのは、この量を越えると機械的強度が
低下するからである。
リオレフィンエラストマーとポリエチレンのブレンド樹
脂混和物100重量部に対し、ワックス状エチレン系樹
脂を20重量部以下配合することにより、半導電性樹脂
組成物の粘度が下げられ、押出加工性が一層向上する。
ここにおいてワックス状エチレン系樹脂の混和量を20
重量部以下としたのは、この量を越えると機械的強度が
低下するからである。
【0019】本発明の半導電性樹脂組成物はシラン水架
橋方式で架橋して使用するが、この半導電性樹脂組成物
では架橋反応を促進するシラノール縮合触媒を混練段階
で配合しないようにすることができる。本発明の半導電
性樹脂組成物では、混練段階ではシラン水架橋材の有機
過酸化物とビニルアルコキシシランとを配合すればよ
い。しかしこの場合、半導電性樹脂組成物内にはシラノ
ール縮合触媒が配合されていないので、架橋反応が円滑
に進行しない。逆にみると押出機内に入っているときの
半導電性樹脂内にはシラノール縮合触媒が入ってなく、
従って押出機内での加熱効果や吸湿水分の影響を受けた
としてもアルコキシシランの加水分解反応、縮合反応、
早期架橋(スコーチ)等を完全に抑止することができ
る。
橋方式で架橋して使用するが、この半導電性樹脂組成物
では架橋反応を促進するシラノール縮合触媒を混練段階
で配合しないようにすることができる。本発明の半導電
性樹脂組成物では、混練段階ではシラン水架橋材の有機
過酸化物とビニルアルコキシシランとを配合すればよ
い。しかしこの場合、半導電性樹脂組成物内にはシラノ
ール縮合触媒が配合されていないので、架橋反応が円滑
に進行しない。逆にみると押出機内に入っているときの
半導電性樹脂内にはシラノール縮合触媒が入ってなく、
従って押出機内での加熱効果や吸湿水分の影響を受けた
としてもアルコキシシランの加水分解反応、縮合反応、
早期架橋(スコーチ)等を完全に抑止することができ
る。
【0020】そこでこのような場合、架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルの製造等に同一工程で押し出し被覆さ
れた未架橋のポリエチレン絶縁被覆層内に配合されてい
るシラノール縮合触媒の一部を、本発明の半導電性樹脂
被覆層内に移行させるようにする。シラノール縮合触媒
が移行した後の半導電性樹脂被覆層は、容易に架橋する
ことができるようになる。
絶縁電力ケーブルの製造等に同一工程で押し出し被覆さ
れた未架橋のポリエチレン絶縁被覆層内に配合されてい
るシラノール縮合触媒の一部を、本発明の半導電性樹脂
被覆層内に移行させるようにする。シラノール縮合触媒
が移行した後の半導電性樹脂被覆層は、容易に架橋する
ことができるようになる。
【0021】また、本発明では少量で導電性を発揮し、
且つ低吸湿性のカーボンブラック、例えばケッチェンブ
ラックを配合したときには、得られる半導電性樹脂組成
物が低吸湿性であり、アルコキシシランの加水分解反
応、縮合反応、早期架橋(スコーチ)等を抑止すること
ができる。そのため少量で導電性を発揮し、且つ低吸湿
性のカーボンブラックを配合したときには、シラノール
縮合触媒を最初から配合することができる。
且つ低吸湿性のカーボンブラック、例えばケッチェンブ
ラックを配合したときには、得られる半導電性樹脂組成
物が低吸湿性であり、アルコキシシランの加水分解反
応、縮合反応、早期架橋(スコーチ)等を抑止すること
ができる。そのため少量で導電性を発揮し、且つ低吸湿
性のカーボンブラックを配合したときには、シラノール
縮合触媒を最初から配合することができる。
【0022】また、本発明の半導電性樹脂組成物は基本
的にシラン水架橋方式で架橋するが、架橋しなくとも架
橋物と同等の優れた耐熱変形性を有する。このため、本
発明の半導電性樹脂組成物は架橋を行わない非架橋半導
電層としても使用することができる。
的にシラン水架橋方式で架橋するが、架橋しなくとも架
橋物と同等の優れた耐熱変形性を有する。このため、本
発明の半導電性樹脂組成物は架橋を行わない非架橋半導
電層としても使用することができる。
【0023】本発明の半導電性組成物を架橋して使用す
るときには、架橋反応を促進するシラノール縮合触媒は
配合せず、有機過酸化物とビニルアルコキシシランのみ
を配合し、架橋ポリエチレン絶縁体に配合したシラノー
ル縮合触媒の移行によって半導電層を架橋するのが望ま
しい。この方式によって半導電層の押出成形時にスコー
チを起こさず架橋することができる。また、ケッチェン
ブラックのように少量で導電性カーボンブラックを用い
た場合、半導電性組成物の吸湿性が小さくなるので、シ
ラノール縮合触媒を半導電性組成物に添加することは一
向にかまわない。
るときには、架橋反応を促進するシラノール縮合触媒は
配合せず、有機過酸化物とビニルアルコキシシランのみ
を配合し、架橋ポリエチレン絶縁体に配合したシラノー
ル縮合触媒の移行によって半導電層を架橋するのが望ま
しい。この方式によって半導電層の押出成形時にスコー
チを起こさず架橋することができる。また、ケッチェン
ブラックのように少量で導電性カーボンブラックを用い
た場合、半導電性組成物の吸湿性が小さくなるので、シ
ラノール縮合触媒を半導電性組成物に添加することは一
向にかまわない。
【0024】本発明において、有機過酸化物はグラフト
反応開始剤として作用する。このような有機過酸化物と
しては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、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
シン−3、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ−m
−イソプロピル)べンゼン、ブチルクミルパーオキサイ
ド、イソプロピルクミル−t−ブチルパーオキサイド等
がある。これらは単独若しくは2種以上をブレンドして
使用してもよい。
反応開始剤として作用する。このような有機過酸化物と
しては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、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
シン−3、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ−m
−イソプロピル)べンゼン、ブチルクミルパーオキサイ
ド、イソプロピルクミル−t−ブチルパーオキサイド等
がある。これらは単独若しくは2種以上をブレンドして
使用してもよい。
【0025】本発明においてビニルアルコキシシランと
しては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメト
キシメチルシラン、ビニルジエトキシメチルシラン、ビ
ニルメトキシジメチルシラン、ビニルエトキシジメチル
シラン等がある。これらは単独若しくは2種以上の混合
物として使用することができる。
しては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメト
キシメチルシラン、ビニルジエトキシメチルシラン、ビ
ニルメトキシジメチルシラン、ビニルエトキシジメチル
シラン等がある。これらは単独若しくは2種以上の混合
物として使用することができる。
【0026】本発明においてシラノール縮合触媒として
は、カルボン酸の金属塩、有機塩基、無機酸、有機酸の
金属塩等がある。
は、カルボン酸の金属塩、有機塩基、無機酸、有機酸の
金属塩等がある。
【0027】ここにおいてカルボン酸の金属塩の金属と
しては、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等がある。具体的
なカルボン酸の金属塩としては、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクタエー
ト、酢酸第一錫、カブリル酸第一錫、カブリル酸亜鉛、
ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト等がある。
しては、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等がある。具体的
なカルボン酸の金属塩としては、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクタエー
ト、酢酸第一錫、カブリル酸第一錫、カブリル酸亜鉛、
ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト等がある。
【0028】また、具体的な有機塩基としてはエチルア
ミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジン等が
ある。
ミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジン等が
ある。
【0029】また、具体的な無機酸としては硫酸、塩酸
等がある。
等がある。
【0030】また、具体的な有機酸としてはトルエンス
ルホン酸、酢酸、ステアリン酸、マレイン酸等がある。
ルホン酸、酢酸、ステアリン酸、マレイン酸等がある。
【0031】本発明において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、ケ
ッチェンブラック等がある。
しては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケ
ッチェンブラック等がある。
【0032】ここにおいて導電性カーボンブラックの配
合量は、ポリオレフィンエラストマーとポリエチレンと
のブレンド物100重量部に対して10重量部以上であ
る。これは、導電性カーボンブラックの配合量が10重
量部以下では導電性が発揮できないためである。
合量は、ポリオレフィンエラストマーとポリエチレンと
のブレンド物100重量部に対して10重量部以上であ
る。これは、導電性カーボンブラックの配合量が10重
量部以下では導電性が発揮できないためである。
【0033】本発明の半導電性樹脂組成物には、酸化防
止剤、金属不活性剤、滑剤、軟化剤等を適宜配合するこ
とができる。
止剤、金属不活性剤、滑剤、軟化剤等を適宜配合するこ
とができる。
【0034】
【実施例】次に、本発明の半導電性樹脂組成物の実施例
を従来の比較例と共に説明する。 (材料の秤量、採取)まず、表1及び表2の実施例及び
比較例の半導電性樹脂組成物の配合に従って材料を秤
量、採取した。
を従来の比較例と共に説明する。 (材料の秤量、採取)まず、表1及び表2の実施例及び
比較例の半導電性樹脂組成物の配合に従って材料を秤
量、採取した。
【0035】(材料の混練)次に、秤量、採取した材料
は各実施例及び比較例ごとにそれぞれバンバリミキサで
混練した。
は各実施例及び比較例ごとにそれぞれバンバリミキサで
混練した。
【0036】なお、実施例及び比較例の架橋配合半導電
性樹脂組成物については、有機過酸化物の2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
ビニルアルコキシシランのビニルトリメトキシシラン、
シラノール縮合触媒のジブチル錫ジラウレートを除いて
混練した。
性樹脂組成物については、有機過酸化物の2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
ビニルアルコキシシランのビニルトリメトキシシラン、
シラノール縮合触媒のジブチル錫ジラウレートを除いて
混練した。
【0037】(半導電性樹脂組成物のペレット化)次
に、上記で得られた実施例及び比較例の半導電性樹脂組
成物は、押し出し作業性をよくするためペレタイザーで
ペレット状にした。
に、上記で得られた実施例及び比較例の半導電性樹脂組
成物は、押し出し作業性をよくするためペレタイザーで
ペレット状にした。
【0038】(未架橋のポリエチレン絶縁電力ケーブル
の押し出し被覆作業)まず、200℃に加熱した65mm
/130mm/75mmの3層コモン押出機を用意した。
の押し出し被覆作業)まず、200℃に加熱した65mm
/130mm/75mmの3層コモン押出機を用意した。
【0039】次に、この3層コモン押出機の各ホッパへ
内部半導電層被覆用の半導電性樹脂組成物、絶縁被覆用
のシラン水架橋方式のポリエチレン組成物、外部半導電
層被覆用の半導電性樹脂組成物を投入した。
内部半導電層被覆用の半導電性樹脂組成物、絶縁被覆用
のシラン水架橋方式のポリエチレン組成物、外部半導電
層被覆用の半導電性樹脂組成物を投入した。
【0040】ここにおいて、内部半導電層及び外部半導
電層の半導電性樹脂組成物は同一の組成物を用いた。
電層の半導電性樹脂組成物は同一の組成物を用いた。
【0041】次に、この3層コモン押出機に導体断面積
60mm2 の軟銅撚線導体を送り込み、軟銅撚線導体上に
厚さ0.7mmの内部半導電層、その内部半導電層の上に
厚さ4.5mmのシラン水架橋方式のポリエチレン組成
物、そのポリエチレン組成物の上に厚さ0.7mmの外部
半導電層を同時に押し出し被覆した。
60mm2 の軟銅撚線導体を送り込み、軟銅撚線導体上に
厚さ0.7mmの内部半導電層、その内部半導電層の上に
厚さ4.5mmのシラン水架橋方式のポリエチレン組成
物、そのポリエチレン組成物の上に厚さ0.7mmの外部
半導電層を同時に押し出し被覆した。
【0042】なお、内部半導電層及び外部半導電層を架
橋するタイプは、前述したように有機過酸化物の2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、ビニルアルコキシシランのビニルトリメトキシシ
ラン、シラノール縮合触媒のジブチル錫ジラウレートを
除いて混練してある。そこでこれらの押し出し被覆作業
では、これらの架橋剤を含まない半導電性樹脂組成物の
ペレットを65mm押出機と75mm押出機のホッパーヘ供
給した。そして、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)へキサン、ジブチル錫ジラウレー
ト、ビニルトリメトキシシラン等はそのビニルトリメト
キシシランに溶解させ、その溶液を計量ポンプを用いて
押出機のホッパーの下側より注入した。2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン、ジ
ブチル錫ジラウレート、ビニルトリメトキシシラン等の
溶液を注入された架橋剤を含まない半導電性樹脂組成物
は、押出機内で混練され、シラングラフトされた。
橋するタイプは、前述したように有機過酸化物の2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン、ビニルアルコキシシランのビニルトリメトキシシ
ラン、シラノール縮合触媒のジブチル錫ジラウレートを
除いて混練してある。そこでこれらの押し出し被覆作業
では、これらの架橋剤を含まない半導電性樹脂組成物の
ペレットを65mm押出機と75mm押出機のホッパーヘ供
給した。そして、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)へキサン、ジブチル錫ジラウレー
ト、ビニルトリメトキシシラン等はそのビニルトリメト
キシシランに溶解させ、その溶液を計量ポンプを用いて
押出機のホッパーの下側より注入した。2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン、ジ
ブチル錫ジラウレート、ビニルトリメトキシシラン等の
溶液を注入された架橋剤を含まない半導電性樹脂組成物
は、押出機内で混練され、シラングラフトされた。
【0043】また、絶縁被覆用のシラン水架橋方式のポ
リエチレン組成物も同様に架橋剤の分離供給方式を採っ
た。
リエチレン組成物も同様に架橋剤の分離供給方式を採っ
た。
【0044】即ち、絶縁被覆用のシラン水架橋方式のポ
リエチレン組成物は、まず密度0.92g/cm3 、MI
=0.8g/10min の直鎮状ポリエチレンを3層コモ
ン押出機の130mmホッパーへ投入した。
リエチレン組成物は、まず密度0.92g/cm3 、MI
=0.8g/10min の直鎮状ポリエチレンを3層コモ
ン押出機の130mmホッパーへ投入した。
【0045】この際その他の配合剤、つまりラジカル開
始剤のジクミルパーオキサイド、酸化防止剤の2,2−
チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、シラノ
ール縮合触媒のジブチル錫ジラウレート、ビニルトリメ
トキシシラン等はそのビニルトリメトキシシランに溶解
させ、その溶液を押出機のホッパーの下部側から注入し
た。これらの成分を注入した直鎮状ポリエチレンは押出
機内で混練され、それからシラングラフトされた。(未
架橋のポリエチレン絶縁電力ケーブルの架橋化作業)次
に、このようにして得られた未架橋のポリエチレン絶縁
電力ケーブルは、温度80℃、相対湿度95%の水蒸気
雰囲気内に24時間放置し、それによりシラン水架橋方
式のポリエチレン組成物の絶縁被覆層、内部半導電層及
び外部半導電層を水架橋した。
始剤のジクミルパーオキサイド、酸化防止剤の2,2−
チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、シラノ
ール縮合触媒のジブチル錫ジラウレート、ビニルトリメ
トキシシラン等はそのビニルトリメトキシシランに溶解
させ、その溶液を押出機のホッパーの下部側から注入し
た。これらの成分を注入した直鎮状ポリエチレンは押出
機内で混練され、それからシラングラフトされた。(未
架橋のポリエチレン絶縁電力ケーブルの架橋化作業)次
に、このようにして得られた未架橋のポリエチレン絶縁
電力ケーブルは、温度80℃、相対湿度95%の水蒸気
雰囲気内に24時間放置し、それによりシラン水架橋方
式のポリエチレン組成物の絶縁被覆層、内部半導電層及
び外部半導電層を水架橋した。
【0046】図1はかくして得られた架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルの断面図を示したものである。
絶縁電力ケーブルの断面図を示したものである。
【0047】図1において、1は軟銅撚線導体、2は内
部半導電層、3は架橋ポリエチレン絶縁被覆層、4は外
部半導電層である。
部半導電層、3は架橋ポリエチレン絶縁被覆層、4は外
部半導電層である。
【0048】(半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの特性試験方法) a.樹脂組成物の粘度 半導電性樹脂組成物の粘度は、そのペレット物について
200℃におけるムーニ粘度を測定した。
ン絶縁電力ケーブルの特性試験方法) a.樹脂組成物の粘度 半導電性樹脂組成物の粘度は、そのペレット物について
200℃におけるムーニ粘度を測定した。
【0049】結果は、ムーニ粘度が50以上のものを不
合格、50以下のものを合格とした。そして、ムーニ粘
度が50よりかなり低いものを良好と評価した。
合格、50以下のものを合格とした。そして、ムーニ粘
度が50よりかなり低いものを良好と評価した。
【0050】b.連続押し出し作業安定性 上記のような(未架橋のポリエチレン絶縁電力ケーブル
の押し出し被覆作業)を24時間行った後の外部半導電
層の外観を観察した。
の押し出し被覆作業)を24時間行った後の外部半導電
層の外観を観察した。
【0051】結果は、24時間行った後の外部半導電層
の外観が平滑なものを良、スコーチによる外観荒れのあ
るものを悪とした。
の外観が平滑なものを良、スコーチによる外観荒れのあ
るものを悪とした。
【0052】c.機械的特性 機械的特性は、まず実施例及び比較例の半導電性樹脂組
成物をそれぞれ厚さ1mmのテープに押し出した。
成物をそれぞれ厚さ1mmのテープに押し出した。
【0053】次に、得られたテープよりJIS−Kで定
めるダンベル3号試験片で打ち抜いた。
めるダンベル3号試験片で打ち抜いた。
【0054】次に、打ち抜いたダンベル3号試験片につ
いて200mm/min 引張試験を行った。
いて200mm/min 引張試験を行った。
【0055】結果は、引張強さが100Mpa 以上を合
格、100Mpa 以下を不合格とした。
格、100Mpa 以下を不合格とした。
【0056】d.加熱変形率 加熱変形率は、実施例及び比較例の架橋ポリエチレン絶
縁電力ケーブルについてJIS−C3005に準じて1
20℃で行った。
縁電力ケーブルについてJIS−C3005に準じて1
20℃で行った。
【0057】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの加熱
変形率が25%以下のものを良、25%以上のものを悪
として示した。
変形率が25%以下のものを良、25%以上のものを悪
として示した。
【0058】e.体積抵抗率 体積抵抗率は、実施例及び比較例の架橋ポリエチレン絶
縁電力ケーブルについて測定した。
縁電力ケーブルについて測定した。
【0059】結果は、常温で5,000Ω・cm以下、9
0℃で50,000Ω・cm以下のものを合格、常温で
5,000Ω・cm以上、90℃で50,000Ω・cm以
上のものを不合格とした。
0℃で50,000Ω・cm以下のものを合格、常温で
5,000Ω・cm以上、90℃で50,000Ω・cm以
上のものを不合格とした。
【0060】f.耐水トリー性 耐水トリー性は、実施例及び比較例の架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルについて試験した。
絶縁電力ケーブルについて試験した。
【0061】試験水槽は常温で8時間、90℃で16時
間のヒートサイクルができるように設定した。
間のヒートサイクルができるように設定した。
【0062】次に、この試験水槽内に架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルの導体内及びコアの外側を浸水させ、
それから50Hzで20kVの交流電圧を導体とコアの外
側の水との間に課電した。
絶縁電力ケーブルの導体内及びコアの外側を浸水させ、
それから50Hzで20kVの交流電圧を導体とコアの外
側の水との間に課電した。
【0063】課電日数は18カ月行った。
【0064】課電終了後、架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルは絶縁体を厚さ0.5mmにスライスカットした。
ーブルは絶縁体を厚さ0.5mmにスライスカットした。
【0065】次に、このスライスカット片をメチレンブ
ルー水溶液で煮沸染色した。
ルー水溶液で煮沸染色した。
【0066】次に、そのスライスカット片を光学顕微鏡
を用いてボウタイトリー長さと200μm以上のボウタ
イトリーの発生数を計数した。
を用いてボウタイトリー長さと200μm以上のボウタ
イトリーの発生数を計数した。
【0067】(半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの特性試験結果)表1は実施例1〜
8の半導電性樹脂組成物の組成、特性試験結果及び架橋
ポリエチレン絶縁電力ケーブルの特性試験結果を示した
ものである。
ン絶縁電力ケーブルの特性試験結果)表1は実施例1〜
8の半導電性樹脂組成物の組成、特性試験結果及び架橋
ポリエチレン絶縁電力ケーブルの特性試験結果を示した
ものである。
【0068】また、表2は比較例1〜6の半導電性樹脂
組成物の組成、特性試験結果及び架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの特性試験結果を示したものである。
組成物の組成、特性試験結果及び架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの特性試験結果を示したものである。
【0069】
【表1】
【0070】
【表2】
【0071】表2から分かるように、融点が120℃以
上のポリエチレンを配合しない比較例1及び比較例2の
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、加熱変形率が悪
かった。
上のポリエチレンを配合しない比較例1及び比較例2の
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、加熱変形率が悪
かった。
【0072】融点が120℃以上のポリエチレンを規定
量以上に配合した比較例3の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、水トリーの発生数が最も多く、耐水トリー
性が悪かった。
量以上に配合した比較例3の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、水トリーの発生数が最も多く、耐水トリー
性が悪かった。
【0073】融点が120℃以下のポリエチレンを配合
した比較例4及び比較例5の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、加熱変形率が悪かった。
した比較例4及び比較例5の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、加熱変形率が悪かった。
【0074】ポリエチレンワックスを規定量より多く配
合した比較例5の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
は、加熱変形率が悪く、機械的特性も悪かった。
合した比較例5の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
は、加熱変形率が悪く、機械的特性も悪かった。
【0075】導電性カーボンブラックを規定量以下しか
配合しなかった比較例6の架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルは、体積抵抗率が大きく、半導電性が悪かった。
配合しなかった比較例6の架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルは、体積抵抗率が大きく、半導電性が悪かった。
【0076】これらに対して実施例1〜8の半導電性樹
脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、ム
ーニ粘度が低く、長時間押し出し被覆作業性が優れ、引
張強さが大きく、加熱変形率が小さく、適度な半導電性
を発揮でき、優れた耐水トリー性を発揮した。
脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、ム
ーニ粘度が低く、長時間押し出し被覆作業性が優れ、引
張強さが大きく、加熱変形率が小さく、適度な半導電性
を発揮でき、優れた耐水トリー性を発揮した。
【0077】なお、これらのうちワックス状エチレン樹
脂を添加した実施例5、6、7は粘度が低く、押出成形
性が一段と改良されている。
脂を添加した実施例5、6、7は粘度が低く、押出成形
性が一段と改良されている。
【0078】また、実施例6、7は架橋したタイプのも
ので、特に加熱変形率が小さい。
ので、特に加熱変形率が小さい。
【0079】
【発明の効果】本発明の半導電性樹脂組成物及び架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルは、ムーニ粘度が低く、長
時間押し出し被覆作業性が優れ、引張強さが大きく、加
熱変形率が小さく、適度な半導電性を発揮でき、優れた
耐水トリー性を発揮できるものであり、工業上有用であ
る。
リエチレン絶縁電力ケーブルは、ムーニ粘度が低く、長
時間押し出し被覆作業性が優れ、引張強さが大きく、加
熱変形率が小さく、適度な半導電性を発揮でき、優れた
耐水トリー性を発揮できるものであり、工業上有用であ
る。
【図1】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの一実施例
断面図を示したものである。
断面図を示したものである。
1 軟銅撚線導体 2 内部半導電層 3 架橋ポリエチレン絶縁被覆層 4 外部半導電層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/24 H01B 1/24 E 9/02 9/02 B //(C08L 23/16 91:06) (C08L 23/04 91:06) Fターム(参考) 4F070 AA13 AA16 AB11 AB16 AB23 AC04 AC52 AC56 AC63 AE06 AE08 AE16 GA01 GA05 GC05 GC07 4J002 BB03X BB03Y BB05W BB15W DA036 EK007 EX018 EZ049 FD116 GQ01 5G301 DA18 DA43 DA44 DD04
Claims (7)
- 【請求項1】ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
100重量部に対して、導電性カーボンブラックを10
重量部以上配合して成ることを特徴とする半導電性樹脂
組成物。 - 【請求項2】ブレンド樹脂混和物が、ポリオレフィンエ
ラストマー95〜5重量部と融点が120℃以上のポリ
エチレン5〜40重量部とから成ることを特徴とする請
求項1記載の半導電性樹脂組成物。 - 【請求項3】ポリオレフィンエラストマーが、シングル
サイト触媒を用いて重合して成るエチレン−オクテン共
重合体若しくはエチレン−プロピレン共重合体であるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導電性樹脂組成物。 - 【請求項4】ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
に、導電性カーボンブラック、有機過酸化物、ビニルア
ルコキシシラン及びシラノール縮合触媒を配合して成る
ことを特徴とする半導電性樹脂組成物。 - 【請求項5】ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
100重量部に、導電性カーボンブラックを10重量部
以上とワックス状エチレン系樹脂を20重量部以下配合
して成ることを特徴とする半導電性樹脂組成物。 - 【請求項6】ポリオレフィンエラストマーと融点が12
0℃以上のポリエチレンとから成るブレンド樹脂混和物
に対して、導電性カーボンブラック、ワックス状エチレ
ン系樹脂、有機過酸化物、ビニルアルコキシシラン及び
シラノール縮合触媒を配合して成ることを特徴とする半
導電性樹脂組成物。 - 【請求項7】半導電層を具備する架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルにおいて、前記半導電層はポリオレフィン
エラストマーと融点が120℃以上のポリエチレンとか
ら成るブレンド樹脂混和物100重量部に対して、導電
性カーボンブラックを10重量部以上配合して成る半導
電性樹脂組成物からなることを特徴とする架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127871A JP2000319464A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127871A JP2000319464A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000319464A true JP2000319464A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14970716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11127871A Pending JP2000319464A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 半導電性樹脂組成物及び架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000319464A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1634913A1 (en) * | 2004-09-10 | 2006-03-15 | Borealis Technology Oy | Semiconductive polymer composition |
| WO2008006166A1 (en) * | 2006-07-13 | 2008-01-17 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Electrical conductive element |
| KR20130099267A (ko) * | 2010-09-30 | 2013-09-05 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 개선된 층 접착력을 갖는 가요성 다층 전기 물품의 제조 방법 |
| KR20150132535A (ko) | 2013-04-19 | 2015-11-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 실레인 가교 폴리에틸렌 수지의 성형품의 제조 방법, 봉상 성형품의 제조 방법, 및 그의 제조 장치 |
| WO2018131506A1 (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 住友電気工業株式会社 | 半導電性樹脂組成物、複合材料および電力ケーブルの製造方法 |
| CN109632430A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 宁波送变电建设有限公司 | 一种电缆绝缘层哑铃样品制样设备 |
| WO2022244292A1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導電性樹脂組成物、電力ケーブル、および電力ケーブルの製造方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11127871A patent/JP2000319464A/ja active Pending
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| KR20130099267A (ko) * | 2010-09-30 | 2013-09-05 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 개선된 층 접착력을 갖는 가요성 다층 전기 물품의 제조 방법 |
| JP2013542869A (ja) * | 2010-09-30 | 2013-11-28 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 改良された層接着を有する可撓性多層電気物品を製造するための方法関連出願の相互参照本出願は、2010年9月30日に出願された米国仮特許出願シリアル番号61/388,467号の優先権を主張し、その全内容は、引用により本明細書中に組み込まれる。 |
| KR101948333B1 (ko) | 2010-09-30 | 2019-02-14 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 개선된 층 접착력을 갖는 가요성 다층 전기 물품의 제조 방법 |
| KR20150132535A (ko) | 2013-04-19 | 2015-11-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 실레인 가교 폴리에틸렌 수지의 성형품의 제조 방법, 봉상 성형품의 제조 방법, 및 그의 제조 장치 |
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| WO2022244292A1 (ja) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | 住友電気工業株式会社 | 半導電性樹脂組成物、電力ケーブル、および電力ケーブルの製造方法 |
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