JP2001093332A - 半導電性樹脂混和物及び電力ケーブルの製造方法 - Google Patents
半導電性樹脂混和物及び電力ケーブルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、早期架橋（スコーチ）の発生を抑
制することができる半導電性樹脂混和物を提供せんとす
るものである。 【解決手段】 かゝる本発明は、ケーブルの内部半導電
層用の樹脂混和物であって、熱可塑性エラストマーにカ
ーボンブラックを添加してなるベース混和物４５〜８０
重量部と極性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量
部とからなる半導電性樹脂混和物にあり、これによっ
て、これらの両者を押出時に混和すれば、カーボンブラ
ックによる吸水作用の弊害を効果的に除去することがで
きるため、スコーチの発生が効果的に抑えられる。
制することができる半導電性樹脂混和物を提供せんとす
るものである。 【解決手段】 かゝる本発明は、ケーブルの内部半導電
層用の樹脂混和物であって、熱可塑性エラストマーにカ
ーボンブラックを添加してなるベース混和物４５〜８０
重量部と極性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量
部とからなる半導電性樹脂混和物にあり、これによっ
て、これらの両者を押出時に混和すれば、カーボンブラ
ックによる吸水作用の弊害を効果的に除去することがで
きるため、スコーチの発生が効果的に抑えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、早期架橋（スコー
チ）の発生を抑制することができる半導電性樹脂混和物
及びこれを用いた電力ケーブルの製造方法に関するもの
である。
チ）の発生を抑制することができる半導電性樹脂混和物
及びこれを用いた電力ケーブルの製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブル、特に架橋ポリエチレン絶
縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）の場合、導体と絶縁体
との間に内部半導電層を設けると共に、絶縁体の直上に
は外部半導電層を設けることが一般的である。
縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）の場合、導体と絶縁体
との間に内部半導電層を設けると共に、絶縁体の直上に
は外部半導電層を設けることが一般的である。
【０００３】これらの内外の半導電層と絶縁体とは、ケ
ーブル製造時別々に押出成形することも可能であるが、
通常同時押出により成形することが多い。また、絶縁体
側にあっては、過酸化物架橋剤の添加による過酸化物架
橋や、シランカップリング剤と過酸化物架橋剤の添加に
よるシラン架橋がよく用いられている。
ーブル製造時別々に押出成形することも可能であるが、
通常同時押出により成形することが多い。また、絶縁体
側にあっては、過酸化物架橋剤の添加による過酸化物架
橋や、シランカップリング剤と過酸化物架橋剤の添加に
よるシラン架橋がよく用いられている。
【０００４】そして、特に内部半導電層部分に着目する
と、一般にこの部分は、主にエチレン−酢酸ビニル共重
合体（ＥＶＡ）やエチレン−エチルアクリレート共重合
体（ＥＥＡ）などの極性基を有するベース樹脂にカーボ
ンブラックを添加した半導電性樹脂混和物を用いて形成
している。もちろん、必要により、酸化劣化防止剤や他
の添加剤、さらには架橋剤なども適宜添加している。な
お、外部半導電層側にあっても、ほぼ同様の半導電性樹
脂混和物で形成することが多い。
と、一般にこの部分は、主にエチレン−酢酸ビニル共重
合体（ＥＶＡ）やエチレン−エチルアクリレート共重合
体（ＥＥＡ）などの極性基を有するベース樹脂にカーボ
ンブラックを添加した半導電性樹脂混和物を用いて形成
している。もちろん、必要により、酸化劣化防止剤や他
の添加剤、さらには架橋剤なども適宜添加している。な
お、外部半導電層側にあっても、ほぼ同様の半導電性樹
脂混和物で形成することが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な組成の内部半導電層の場合、通常上記ＥＶＡやＥＥＡ
などのベース樹脂１００重量部に対して３０〜６０重量
部程度のかなりの量のカーボンブラックを添加している
ため、樹脂混和物自体の溶融粘度が高く、ケーブル製造
の押出時、押出機中で剪断発熱が生じ易く、高温とな
り、特に過酸化物架橋剤の添加されている場合、架橋が
開始されるというスコーチが発生するという問題があっ
た。
な組成の内部半導電層の場合、通常上記ＥＶＡやＥＥＡ
などのベース樹脂１００重量部に対して３０〜６０重量
部程度のかなりの量のカーボンブラックを添加している
ため、樹脂混和物自体の溶融粘度が高く、ケーブル製造
の押出時、押出機中で剪断発熱が生じ易く、高温とな
り、特に過酸化物架橋剤の添加されている場合、架橋が
開始されるというスコーチが発生するという問題があっ
た。
【０００６】そこで、逆に樹脂材料中から架橋剤を除去
すると、内部半導電層がストレスクラックで割れ易くな
り、物理特性が低下するという問題があった。
すると、内部半導電層がストレスクラックで割れ易くな
り、物理特性が低下するという問題があった。
【０００７】一方、シラン架橋の場合には、水分の存在
により架橋反応が促進されるため、ＥＶＡやＥＥＡなど
のベース樹脂材料中に予めカーボンブラックとシランカ
ップリング剤や過酸化物架橋剤を添加しておいた場合、
カーボンブラックによる吸水作用によって、やはりスコ
ーチが発生し易いという問題があった。
により架橋反応が促進されるため、ＥＶＡやＥＥＡなど
のベース樹脂材料中に予めカーボンブラックとシランカ
ップリング剤や過酸化物架橋剤を添加しておいた場合、
カーボンブラックによる吸水作用によって、やはりスコ
ーチが発生し易いという問題があった。
【０００８】このような従来の実情に鑑み、本発明者が
種々の試験を行ったところ、熱可塑性エラストマーに予
め適量のカーボンブラックを添加してベース混和物を作
製しておき、このベース混和物にＥＶＡやＥＥＡなどの
極性基を有するポリオレフィンを添加するようにしたと
ころ、スコーチの発生が効果的に抑えられることを見い
出した。
種々の試験を行ったところ、熱可塑性エラストマーに予
め適量のカーボンブラックを添加してベース混和物を作
製しておき、このベース混和物にＥＶＡやＥＥＡなどの
極性基を有するポリオレフィンを添加するようにしたと
ころ、スコーチの発生が効果的に抑えられることを見い
出した。
【０００９】本発明は、このような観点に立ってなされ
たもので、熱可塑性エラストマーとカーボンブラックと
からなるベース混和物に、さらに極性基を有するポリオ
レフィンを添加してなる半導電性樹脂混和物及びこれを
用いた電力ケーブルの製造方法を提供せんとするもので
ある。
たもので、熱可塑性エラストマーとカーボンブラックと
からなるベース混和物に、さらに極性基を有するポリオ
レフィンを添加してなる半導電性樹脂混和物及びこれを
用いた電力ケーブルの製造方法を提供せんとするもので
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、ケーブルの内部半導電層用の樹脂混和物であって、
ケーブルの内部半導電層用の樹脂混和物であって、熱可
塑性エラストマーにカーボンブラックを添加してなるベ
ース混和物４５〜８０重量部と極性基を有するポリオレ
フィン５５〜２０重量部とからなることを特徴とする半
導電性樹脂混和物にある。
は、ケーブルの内部半導電層用の樹脂混和物であって、
ケーブルの内部半導電層用の樹脂混和物であって、熱可
塑性エラストマーにカーボンブラックを添加してなるベ
ース混和物４５〜８０重量部と極性基を有するポリオレ
フィン５５〜２０重量部とからなることを特徴とする半
導電性樹脂混和物にある。
【００１１】請求項２記載の本発明は、少なくとも内部
半導電層をなす、熱可塑性エラストマーにカーボンブラ
ックを添加してなるベース混和物４５〜８０重量部と極
性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量部とからな
る半導電性樹脂混和物とシランカップリング剤の添加さ
れた絶縁体とを導体上に同時押出した後、シラン架橋さ
せることを特徴とする電力ケーブルの製造方法にある。
半導電層をなす、熱可塑性エラストマーにカーボンブラ
ックを添加してなるベース混和物４５〜８０重量部と極
性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量部とからな
る半導電性樹脂混和物とシランカップリング剤の添加さ
れた絶縁体とを導体上に同時押出した後、シラン架橋さ
せることを特徴とする電力ケーブルの製造方法にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導電性樹脂混和物
で用いられる熱可塑性エラストマーとしては、例えばポ
リプロピレン（ＰＰ）と架橋エチレン・プロピレン・ジ
ェン三元共重合体（ＥＰＤＭ）とのブレンド物が挙げら
れ、また、極性基を有するポリオレフィンとしては、例
えばＥＶＡやＥＥＡ、ＥＢＡなどが挙げられる。
で用いられる熱可塑性エラストマーとしては、例えばポ
リプロピレン（ＰＰ）と架橋エチレン・プロピレン・ジ
ェン三元共重合体（ＥＰＤＭ）とのブレンド物が挙げら
れ、また、極性基を有するポリオレフィンとしては、例
えばＥＶＡやＥＥＡ、ＥＢＡなどが挙げられる。
【００１３】ここで、ＰＰ１００重量部に対する架橋Ｅ
ＰＤＭの配合割合としては、３〜３０重量部、好ましく
は１０〜２０重量部がよい。その理由は、３重量部未満
では機械特性、特に引張り強度と伸びの低下が大きいの
でで、逆に３０重量部を越えると溶融粘度が大きく押出
加工が困難となるからである。
ＰＤＭの配合割合としては、３〜３０重量部、好ましく
は１０〜２０重量部がよい。その理由は、３重量部未満
では機械特性、特に引張り強度と伸びの低下が大きいの
でで、逆に３０重量部を越えると溶融粘度が大きく押出
加工が困難となるからである。
【００１４】このようにしてなる熱可塑性エラストマー
に対するカーボンブラックの添加量は、任意の量でよい
が、このカーボンブラックの添加されたベース混和物に
極性基を有するポリオレフィンが添加された形の混和物
総量の１０〜２０重量％程度となるのが好ましい。
に対するカーボンブラックの添加量は、任意の量でよい
が、このカーボンブラックの添加されたベース混和物に
極性基を有するポリオレフィンが添加された形の混和物
総量の１０〜２０重量％程度となるのが好ましい。
【００１５】この熱可塑性エラストマーとカーボンブラ
ックからなるベース混和物と極性基を有するポリオレフ
ィンとの配合割合を、ベース混和物４５〜８０重量部に
対して極性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量部
としたのは、このポリオレフィン５５重量部を越えると
使用時の熱変形性が悪くなり、逆に２０重量部未満にな
ると溶融粘度が大きく押出加工が困難となるからであ
る。
ックからなるベース混和物と極性基を有するポリオレフ
ィンとの配合割合を、ベース混和物４５〜８０重量部に
対して極性基を有するポリオレフィン５５〜２０重量部
としたのは、このポリオレフィン５５重量部を越えると
使用時の熱変形性が悪くなり、逆に２０重量部未満にな
ると溶融粘度が大きく押出加工が困難となるからであ
る。
【００１６】なお、この半導電性樹脂混和物には、必要
により酸化劣化防止剤や他の添加剤、さらには架橋剤な
ども適宜添加することができる。
により酸化劣化防止剤や他の添加剤、さらには架橋剤な
ども適宜添加することができる。
【００１７】このような構成の半導電性樹脂混和物を用
いて、かつ、絶縁体のポリエチレンをシランカップリン
グ剤により架橋させた架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル（ＣＶケーブル）を製造するには、次の方法によれば
よい。
いて、かつ、絶縁体のポリエチレンをシランカップリン
グ剤により架橋させた架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル（ＣＶケーブル）を製造するには、次の方法によれば
よい。
【００１８】〈シラン架橋ＣＶケーブル〉先ず、絶縁体
のベース樹脂であるポリエチレンにビニルトリメトキシ
シランなどのシランカップリング剤とシラン架橋反応の
促進用としてジクミルパーオキシド（ＤＣＰ）などの過
酸化物架橋剤を添加する一方、少なくとも内部半導電層
をなす、熱可塑性エラストマーにカーボンブラックを添
加してなるベース混和物４５〜８０重量部と極性基を有
するポリオレフィン５５〜２０重量部とからなる本発明
の半導電性樹脂混和物にも、ビニルトリメトキシシラン
などのシランカップリング剤とジクミルパーオキシド
（ＤＣＰ）などの過酸化物架橋剤を添加すると共に、テ
トラキス−〔メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３ブ
チル−４′−ヒドロキフェニル）プロピオネート〕メタ
ン−３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−ト
リアゾール（以下単に１，２，４−トリアゾールと略記
する）などの酸化劣化防止剤などを添加する。これは、
絶縁体と共に内部半導電層側も架橋するためである。
のベース樹脂であるポリエチレンにビニルトリメトキシ
シランなどのシランカップリング剤とシラン架橋反応の
促進用としてジクミルパーオキシド（ＤＣＰ）などの過
酸化物架橋剤を添加する一方、少なくとも内部半導電層
をなす、熱可塑性エラストマーにカーボンブラックを添
加してなるベース混和物４５〜８０重量部と極性基を有
するポリオレフィン５５〜２０重量部とからなる本発明
の半導電性樹脂混和物にも、ビニルトリメトキシシラン
などのシランカップリング剤とジクミルパーオキシド
（ＤＣＰ）などの過酸化物架橋剤を添加すると共に、テ
トラキス−〔メチレン−３−（３′，５′−ジ−第３ブ
チル−４′−ヒドロキフェニル）プロピオネート〕メタ
ン−３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−ト
リアゾール（以下単に１，２，４−トリアゾールと略記
する）などの酸化劣化防止剤などを添加する。これは、
絶縁体と共に内部半導電層側も架橋するためである。
【００１９】次に、これらの絶縁体及び半導電性樹脂混
和物を導体上に同時押出した後、水分環境下の架橋工程
に導き、絶縁体をシラン架橋させる。この際内部半導電
層側もシラン架橋される。なお、このケーブルでは、外
部半導電層も上記内部半導電層と同様にして上記絶縁体
及び内部半導電層の押出時に同時押出した。もちろん、
ケーブル種に対応した外皮を施してある。
和物を導体上に同時押出した後、水分環境下の架橋工程
に導き、絶縁体をシラン架橋させる。この際内部半導電
層側もシラン架橋される。なお、このケーブルでは、外
部半導電層も上記内部半導電層と同様にして上記絶縁体
及び内部半導電層の押出時に同時押出した。もちろん、
ケーブル種に対応した外皮を施してある。
【００２０】この熱可塑性エラストマーにカーボンブラ
ックを添加してなるベース混和物をマスターバッチとし
て作製し、この押出時、極性基を有するポリオレフィン
と混合すれば、カーボンブラックによる吸水作用の弊害
を効果的に除去することができるため、押出中のスコー
チの発生が効果的に抑えられた。
ックを添加してなるベース混和物をマスターバッチとし
て作製し、この押出時、極性基を有するポリオレフィン
と混合すれば、カーボンブラックによる吸水作用の弊害
を効果的に除去することができるため、押出中のスコー
チの発生が効果的に抑えられた。
【００２１】〈実施例〉表１は、本発明に係る熱可塑性
エラストマーにカーボンブラックを添加してなるベース
混和物と極性基を有するポリオレフィンとからなる半導
電性樹脂混和物により内部半導電層を形成したＣＶケー
ブルの実施例（１〜４）と、本発明の要件を欠く従来と
同様の半導電性樹脂混和物により内部半導電層を形成し
たＣＶケーブルの比較例（１）のそれぞれの配合組成を
示したものである。また、同表１には、これらの実施例
（１〜４）と比較例（１）になる半導電性樹脂混和物及
びケーブルの各特性（ρ−ｔ特性、ストレスクラック、
スコーチ発生の有無、内部半導電層の外観）を併記して
ある。
エラストマーにカーボンブラックを添加してなるベース
混和物と極性基を有するポリオレフィンとからなる半導
電性樹脂混和物により内部半導電層を形成したＣＶケー
ブルの実施例（１〜４）と、本発明の要件を欠く従来と
同様の半導電性樹脂混和物により内部半導電層を形成し
たＣＶケーブルの比較例（１）のそれぞれの配合組成を
示したものである。また、同表１には、これらの実施例
（１〜４）と比較例（１）になる半導電性樹脂混和物及
びケーブルの各特性（ρ−ｔ特性、ストレスクラック、
スコーチ発生の有無、内部半導電層の外観）を併記して
ある。
【００２２】なお、ここで、ρ−ｔ特性はＩＣＥＡ S−
６６−５２４による方法に準拠して実施して求めた。ま
た、ストレスクラックはＡＳＴＭ D−１６９３による方
法に準拠して実施して求めた。スコーチ発生の有無は電
線製造時に目視により観察し確認した。内部半導電層の
外観はケーブルを０．５ｍｍ厚さのスライス片にした
後、顕微鏡により観察して求めた。
６６−５２４による方法に準拠して実施して求めた。ま
た、ストレスクラックはＡＳＴＭ D−１６９３による方
法に準拠して実施して求めた。スコーチ発生の有無は電
線製造時に目視により観察し確認した。内部半導電層の
外観はケーブルを０．５ｍｍ厚さのスライス片にした
後、顕微鏡により観察して求めた。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記表１から、本発明の実施例（１〜４）
では、いずれの特性も良好で、特にスコーチの発生がな
いことが判る。これに対して、本発明の要件を欠く比較
例（１）では、スコーチの発生が見られた。
では、いずれの特性も良好で、特にスコーチの発生がな
いことが判る。これに対して、本発明の要件を欠く比較
例（１）では、スコーチの発生が見られた。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る半導電性樹脂混和物によると、熱可塑性エラストマ
ーにカーボンブラックを添加してなるベース混和物と極
性基を有するポリオレフィンとからなり、これをケーブ
ルの内部半導電層用として用いた場合、押出時にこれら
の両者を混和すれば、カーボンブラックによる吸水作用
の弊害を効果的に除去することができるため、スコーチ
の発生が効果的に抑えられる。
係る半導電性樹脂混和物によると、熱可塑性エラストマ
ーにカーボンブラックを添加してなるベース混和物と極
性基を有するポリオレフィンとからなり、これをケーブ
ルの内部半導電層用として用いた場合、押出時にこれら
の両者を混和すれば、カーボンブラックによる吸水作用
の弊害を効果的に除去することができるため、スコーチ
の発生が効果的に抑えられる。
【００２６】また、本発明に係る電力ケーブルの製造方
法によると、内部半導電層をなす、熱可塑性エラストマ
ーにカーボンブラックを添加してなるベース混和物と極
性基を有するポリオレフィンとからなる半導電性樹脂混
和物とシランカップリング剤の添加された絶縁体とを導
体上に同時押出した後、シラン架橋させれば、優れた電
力ケーブルが得られる。
法によると、内部半導電層をなす、熱可塑性エラストマ
ーにカーボンブラックを添加してなるベース混和物と極
性基を有するポリオレフィンとからなる半導電性樹脂混
和物とシランカップリング剤の添加された絶縁体とを導
体上に同時押出した後、シラン架橋させれば、優れた電
力ケーブルが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/02 Ｈ０１Ｂ 9/02 Ｂ 13/14 13/14 Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 ケーブルの内部半導電層用の樹脂混和物
であって、熱可塑性エラストマーにカーボンブラックを
添加してなるベース混和物４５〜８０重量部と極性基を
有するポリオレフィン５５〜２０重量部とからなること
を特徴とする半導電性樹脂混和物。 - 【請求項２】 少なくとも内部半導電層をなす、熱可塑
性エラストマーにカーボンブラックを添加してなるベー
ス混和物４５〜８０重量部と極性基を有するポリオレフ
ィン５５〜２０重量部とからなる半導電性樹脂混和物と
シランカップリング剤の添加された絶縁体とを導体上に
同時押出した後、シラン架橋させることを特徴とする電
力ケーブルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26887199A JP2001093332A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 半導電性樹脂混和物及び電力ケーブルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26887199A JP2001093332A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 半導電性樹脂混和物及び電力ケーブルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001093332A true JP2001093332A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17464429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26887199A Pending JP2001093332A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 半導電性樹脂混和物及び電力ケーブルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001093332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101942790B1 (ko) | 2017-12-15 | 2019-01-28 | (주)티에스씨 | 배전급 케이블용 반도전층 조성물 및 친환경 배전급 케이블 |
| CN110648790A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-03 | 湖北力生电缆有限公司 | 一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线 |
| KR20220011925A (ko) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | 주식회사 디와이엠 솔루션 | 전력케이블용 고내열성 친환경 열가소성 엘라스토머 반도전성 수지 조성물 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26887199A patent/JP2001093332A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101942790B1 (ko) | 2017-12-15 | 2019-01-28 | (주)티에스씨 | 배전급 케이블용 반도전층 조성물 및 친환경 배전급 케이블 |
| CN110648790A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-03 | 湖北力生电缆有限公司 | 一种环保型自然交联聚烯烃绝缘耐高温电线 |
| KR20220011925A (ko) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | 주식회사 디와이엠 솔루션 | 전력케이블용 고내열성 친환경 열가소성 엘라스토머 반도전성 수지 조성물 |
| KR102405046B1 (ko) | 2020-07-22 | 2022-06-07 | 주식회사 디와이엠 솔루션 | 전력케이블용 고내열성 친환경 열가소성 엘라스토머 반도전성 수지 조성물 |
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