JPH0554203B2

JPH0554203B2 -

Info

Publication number: JPH0554203B2
Application number: JP14365387A
Authority: JP
Inventors: Takashi Maeda; Kenji Nagai; Susumu Takahashi; Toshio Niwa
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1993-08-12
Also published as: JPS63307605A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］この発明は、電力ケーブル、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］電力ケーブル、得に高圧用電力ケーブルでは、
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
ボンブラツ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
は半導電性チユ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ツクと架橋剤を
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い絶
縁被覆の外側などの所定部分に、この反導電性テ
ープを巻き付け、可燃することにより半導電性被
覆を形成するようになつている。また、半導電性チユーブは、上記半導電性混和
物をチユ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け所
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
取り除いてチユーブ状としたもので、ケーブルの
導電接続部の直上や絶縁被覆の外側などの所定部
分に半導体性被覆を形成するようになつている。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
るいはチユ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］電力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には、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つて、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ユ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つて押出性
が不良となり、半導電性部材を作成することが困
難となるといつた問題があつた。また、半導電性
部材の作成が可能であつても、半導電性被覆の電
気的、機械的特性が良好でないといつた問題があ
つた。得に、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、
CVA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
う大きな問題があつた。［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ツクを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、EEA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25％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。MFRGF2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Ｌ−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つてしまう。また、半導電性混和物に用いられる導電性カー
ボンブラツク（以下、カーボンと略記する）は、
アセチレンブラツク、フアーネス系ブラツク等の
市販品で良く、例示すると、デンカブラツク（電
気化学工業社製）、バルカンXC−72（キヤボツト
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重量部を
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−LDPEとの混合樹脂100重量部に、
0.2〜５重量部配合する。架橋剤の種類によつて、
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
の配合率に従つ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
はチユーブ状に成形する際、架橋して押出加工性
が低下するといつた不都合なく、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、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
り電力ケーブ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ユ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つて得られ、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つて
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、この半導電性チユーブの一例
を示すものである。この図に示されているチユー
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。このチユーブ１は、ケー
ブル、管路、棒などの目的物に嵌挿し、チユーブ
１をバーナーなどで加熱することによつて、この
半導電性チユーブ１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ユ
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
電性チユ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
合量に従つて製造した。

【表】

【表】上記各配合成分は、EEAが日石レクスロン
EEA Ａ−1100（エチルアクリレート含有量10％、
MFR0.4）、EEAが日石レクスロンEEA Ａ−
4200（エチルアクリレート含有量20％、MFR5）、
EEAが日石レクスロンEEA Ａ−6170（エチル
アクリレート含有量17％、MFR20、以上の各
EEAはいずれも日本石油化学社製）、Ｌ−LDPE
がウルトゼツクス3010F（MFR1.3）、Ｌ−
LDPEがウルトゼツクス2020L（MFR2.1）、Ｌ
−LDPEがウルトゼツクス20100J（MFR8）、Ｌ
−LDPEがウルトゼツクス20200J（MFR18、以
上の各Ｌ−LDPEはいずれも三井石油化学社製）、
EVAがエバフレツクス260（三井、デユポン、ポ
リケミカル社製）、カーボンがデンカブラツク
（電気化学工業社製）、老化防止剤がノクラツク
300（大内新興社）、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、日本石油脂社製）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根練りして製造し、これ
によつて得られた各々の半導電性混和物を用い
て、次の各試験を行つた。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160℃、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、50mmの押出
機により、幅150mmのＴダイを用いて、幅150mm、
厚さ0.2mm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
ことのできなかつたものを押出性「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
のCVケーブル（6.6KV、200mm²）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つたものを接着性
「良」とし、容易にテープが剥離したものを接着
「不良」とした。以上の各試験の結果を第２表に示す。

【表】第２表からも明らかのように、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つた。これに体して、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
も不良であつた。また、比較例Ｄ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ツクの配合量を変
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つた。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−LDPE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つ
た。また、比較例Ｂは、EEAのMFRが15以上、か
つＬ−LDPEのMFR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つ
た。［発明の効果］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
ブラツクを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つた
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
導電性チユーブの一例を示す斜視図である。１……チユーブ（半導電性チユーブ）。

Claims

【特許請求の範囲】

１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
ンブラツクを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重量部を配合したことを特徴とする
半導電性混和物。