JPS6197366A - 電力ケ−ブルの半導電層製造用カ−ボンブラツク - 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】 〔童莱上の利用分野〕 本発明は、寛カケープルの牛４電層ｔ’［造する際に使
用されるカーボンブラックに関する。

〔従来の技術〕

従来、＾圧用ケーブルには、′を介を緩和しコロナ放ｔ
を防止するために、ｅＩｊ＆体の内外部に、樹脂やゴム
等の基材にカーボンブラックを配合してなる牛導を層？
設けることが行われている。牛導寛層の体積固有抵抗は
５０００Ω・鴎以下とすることが必要であり、そのため
には、基材１００３１［黛部に対し４０〜７０重量部も
の多量のカーボンブランクを配合するので押出加工性と
延性が恐（なるという欠点があった。

押出加工性と延性の急死Ｙ防止するには、可塑剤のよう
な流動性改良剤′％：′ｔＪΣ加することか考えら几る
が、そうすると耐熱性が低下し良好な半４１１Ｅ層ン侍
ることができなかった。

〔間聴点を解決するための＋捩〕

本発ＢＡ名は、以上の欠点を解ｒＭＬ、９重の使用量で
体積固有抵抗を看しく小さくすることかできるカーボン
ブラックについて徳々検討した結果、アセチレンガス１
ｒ：Ｉｋ木と水蒸気との碓せガスにょつ″′ｃ＃１分解
して得られたカーボンブラック？さらに異なる温度で２
段焼底したものは極めて良好に適応することｔみつけ、
その要因についてさらに検討を加えたところ、それは、
％駕の粒子径と比表面積と−にもとづいていることを見
いだし、不発ＥｊＪｊｙ、児成したものである。

〔間聰点を解決するための手段〕

本発明は、１次粒子の平均板径か２５　ｎｍ以下で比表
Ｉｆｆ槓が５００〜１，１００１Ｋ”／　Ｐであり、か
つ、ｐＨが４〜９であること馨舟値とする電力ケーブル
の牛４＄層製造用のカーボンブラックである。

以下、さらに評しく本発明九ついて説明する。

本発明のｑ＋性を有するカーボンブランクは、例えは、
アセチレンガス又はアセチレンガスに不飽和炭化水素を
添加してなる原料を、ば索と水蒸気を含む混合ガスによ
って熱分解し、得られたアセチレンブランクｔさらに５
００℃以上の温度で部分軟化し、次いで８００℃以上の
温度で焼成することによつ℃傅ら几る。

本発明において、カーボンブラックの１次粒子の平均板
径、比表面積及びｐ）ｉ　Ｙ　ＫＪ記のよ５に限定した
理由は次の造りである。

１次粒子の平均板径はノドさいもの視野結果を与えるの
で好ましいが、２５ｎｍ以下であれは、尋１１１効果が
良好で、かつ、表面の平滑性に丁ぐｎた半纏Ｘｌ＊Ｖ傅
ることかできる。好ましい平均粒径は２０　ｎｍ以下で
ある。１次粒子の平均板径は電子塘４１Ｌｗｌによつ創
定さｎる。

比表面ａｌ［は、カンタンーブ法で５１１Ｊ定されるも
のであり、その＋１６が５００　Ｍ”／り未満では、４
篭性能が勉くなるので多に配合が必要となり、また、１
．１００　ＩＩ”／りをこえると、フローへ性が悪く成
形加工性が低下する。好ましい比表０１］槓は７００〜
１，０００１ｍ″／りである。

絹が４未満では樹脂の熱安定性が想（なり、また、９！
こえることは、アルカリ金属、アルカリ土類金１１４類
の不純物がチくなることを慧味する。

好ましい絹は５〜Ｚである。

以上の平均板径は熱分解時の＆１に素と水蒸気の供給を
娶、比表面積はｂ分版化時の占１ｈそして、−は焼成時
の温度ｔそれぞれ便えることによって調節することがで
きる。

本発明のカーボンブランク馨用いて電力ケーブルの牛導
電層！製造するには、基材とカーボンブラックと必要に
応じての老化防止剤、加工助剤等の添加剤？頂金し、そ
ｎｔテープ状に成形する方法、絶縁体と同時に押出し成
形する方法、杷脈体を一旦押出した後に牛尋゛一層を押
出して一体化する方法等のいずれでも採用することがで
きる。牛尋電／Ｑ７ｙ！−掌独でテープ状に成形する娠
釦工、テープ芯材として布７便用することは好ましいこ
とである。このテープ状半専’ａｌ＊Ｙ杷緑体と一体化
するには、を縁体に巷付けた故加熱丁ｎはよい。

基材とし又は、エチレン−酢昨ビニル；ホリマー、エチ
レン−プロピレンゴム、エチレン−フロピレンターポリ
ｆｆ　−、エチレン−アクリル飲エステルコホリマー、
天然ゴム、ニトリルブタジェンゴム、スチレン−ブタジ
ェンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アスファルト等
の樹脂、ゴム、レキ合物を使用することができる。本発
明のカーボンブラック音用いれは、その配合量は１材１
００重ｋＴｈｉに対し１０〜４０１Ｌ量部程腿で従来と
同程度の体積固有抵抗ン得ることができる。

〔笑ｈカ〕

使用したアセチレンガス熱分解炉は、竪型の全長２．４
　馬、Ｐｕｔｏ、４１Ｂ、！ｕＨｔ１０ノ径０．２５１
Ｍ、ｌＦＦ３境部からＯ，，５−１迄の内壁が水冷シャ
フットによって幕成さｎ１他の８六が向ｌ火しンガで侮
染さｆ’している。この＾分解炉頂部中央にムげた２　
ｎ　ｆａノズル中央から、叡１ｔ、　９．７　ｘｍ３７
１１と４．０　？ｌｒ／　ｍ”　テ飽和された水蒸気（
温度１５０°Ｃ）　２．５　ｒ１ｍ３７　Ｈの混合ガス
１２．０８ｍ３／　Ｂ　’ｔ’供胎し、２基管ノズルの
外偵ｌｌ塊状部からアセチレンガス’２１８　Ｎｍ３／
Ｈ供鞄し、アセチレンガス、数索、水Ｉ（気を反応せし
め、次いで常法に従い缶底したアセチレンブラックを冷
却抽第した。

侍らｎたアセチレンブラック？５７０℃で１時間部分酸
化し、さらにアルゴル気流ＣＰテ１時ｒａｔｋ成し、本
発明のカーボンブラック（タイプＩ）とした。

次いで、１７２１０．ＯＮｌｌ’／　Ｅ、水蒸気５．Ｏ
ｙｍ”／Ｈｆ）’６＆６！ス１５−ＯＮｍ”／　１（と
じた以外は！５１ｊ記と同様九してアセチレンブラック
ｙｒｂ集し免成処理した。これｔ本発明のカーボンブラ
ック（タイプｌ）とした。

比較例のカーボンブラックとして、市販の粒アセチレン
ブラック（電気化字工菓曹表）及び−り生カーボンブラ
ック（部品名「ケッチェンＥＯ」日本ＫＯ＠ＩＩ展）？
用いた。

以上のカーボンブランクの物性′ｌｋ−第１＆に示す。

第１表 カーボンブランクの性能評価 以上のカーボンブラックの性能を評価するため、以下の
手職にて亀カケープルを製造し、そのケーブルｌ俳成し
ている外部半導電層の体積固有抵抗、弓１張強度、伸ひ
、ゲル分率及び脆化温度Ｖ測定した。それらの結果？第
２表に示す。

エチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカー四製商品
名ｒＤにＬＤＪ−１８６８Ｊ　Ｍ工２．５ｊ’／１０分
、ｒ、酸ビニル１８％、き・度０．９４　）、シクミル
パーオキブイド及びカーメンブラックｖ翫２表に示す割
合で混合し、その溶Ｍ！ｉＩ物により導体を被覆して被
覆線（内部半導電層で被覆された導体）となし、。

それをポリエチレン絶縁体及び外部半導電層と共和押出
しＹＬ、内側から朧に、導体、内部半導電層、Ｐ！縁体
及び外部中４電層からなる奄カケープルを装造した。

ポリエチレン絶縁体鰍体は、ポリエチレン１００ム量部
にゾクξルバーオキフィトｚｘｔｓ配合し℃なる涼科ｔ
１外部半導電層と同時に１２０℃の温度で押出した後、
１４気圧（１９０℃ンの加熱蒸気で架橋化したものであ
る。その際の外部半導電層全形成するに使用した材料は
諏２表と同一のものである。

測定法 体積固有抵抗：ケーデルから外部中４’ｆｉｌ；Ｌ層を
採取しＪ工５ｘ６７２６に準じて測定 引ｉ強匿：ケーブルから外部牛専％層を採取しｘｘａＫ
６７２５　　＆Ｃ準じＣｌｌｊ定伸び二　　　同　　上 ゲル分率：外部牛纒゛凰層からの採取試料ｔ７０℃のテ
トラヒドロフラン中に２４時間改漬した場合の先の試料
中側脂分に対する不溶＠脂分の蔦童比（不溶相加／全極
脂）である。

脆化颯度：外部半４１１層からの採取試料χＡｓＴｙｎ
　７４６　ｔｉｃ準じて測定〔発明の効果〕 本発明のカーボンブラックは、低か加重で体積固有抵抗
を小さくすることができるので（：１０ナ放′に！防止
することができるのでン、そｒＬン用いた篭カケープル
は、従来の多量配合されたものに比べて輌脂％注の低下
か小さく耐久性が大となる効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １次粒子の平均粒径が２５ｎｍ以下で比表面積が５００
   〜１，１００ｍ＾２／ｇであり、かつ、ｐＨが４〜９で
   あることを特徴とする電力ケーブルの半導電層製造用カ
   ーボンブラック。