JP2015059172A - Semiconductive resin composition and power cable - Google Patents
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Abstract
【課題】電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を形成することが可能な半導電性樹脂組成物及びそれを用いた電力ケーブルを提供すること。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂50〜91質量部と、エラストマー9〜50質量部との合計100質量部に対し、炭素材料が40〜80質量部の割合で配合されている、半導電性樹脂組成物。
【選択図】なしTo provide a semiconductive resin composition capable of forming a semiconductive resin layer capable of suppressing deterioration of mechanical properties while suppressing temperature dependency of electric resistance, and a power cable using the same.
A semiconductive resin composition in which a carbon material is blended at a ratio of 40 to 80 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of 50 to 91 parts by mass of a polyolefin resin and 9 to 50 parts by mass of an elastomer. object.
[Selection figure] None
Description
本発明は、半導電性樹脂組成物、及び、電力ケーブルに関する。 The present invention relates to a semiconductive resin composition and a power cable.
電力ケーブルは、中心導体と、その中心導体を包囲する絶縁層とを有している。しかし、600V以上の電圧が印加される電力ケーブルでは、中心導体と絶縁層とを直接接触させると、これらの間の電界強度が非常に大きくなる。そのため、通常、中心導体と、絶縁層との間には電界緩和層として半導電樹脂層が設けられる。 The power cable has a center conductor and an insulating layer surrounding the center conductor. However, in a power cable to which a voltage of 600 V or higher is applied, when the central conductor and the insulating layer are brought into direct contact, the electric field strength between them becomes very large. Therefore, a semiconductive resin layer is usually provided as an electric field relaxation layer between the central conductor and the insulating layer.
このような半導電樹脂層を形成する半導電性樹脂組成物として、例えば下記特許文献1には、エチレン系共重合体(EEAあるいはEVA)とポリエチレンとを混合したベース樹脂に導電性カーボンを配合した半導電性樹脂組成物が開示されている。
As a semiconductive resin composition for forming such a semiconductive resin layer, for example, in
しかし、上記特許文献1に記載の半導電性樹脂組成物は以下に示す課題を有していた。
However, the semiconductive resin composition described in
すなわち、上記特許文献1に記載の半導電性樹脂組成物を用いて得られる半導電樹脂層は、優れた機械特性を有するものの、温度が上昇するにつれて電気抵抗が大きくなる場合があった。
That is, although the semiconductive resin layer obtained using the semiconductive resin composition described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を形成することが可能な半導電性樹脂組成物及びそれを用いた電力ケーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a semiconductive resin composition capable of forming a semiconductive resin layer capable of suppressing deterioration of mechanical properties while suppressing temperature dependence of electrical resistance, and the same An object is to provide a power cable using the cable.
本発明者は、上記特許文献1記載の半導電性樹脂組成物において上記課題が生じる原因について検討した。その結果、上記特許文献1においてベース樹脂として用いられるEVA、EEAは全て結晶性の樹脂であり、結晶部分と非晶部分とを有する。ここで、カーボンはベース樹脂の非晶部分に存在し、導電性を生ずるカーボン連鎖を形成しているものと考えられる。しかし、樹脂の温度が上昇すると結晶部分が融解して非晶部分となり、カーボンの分布が広がってカーボン連鎖の程度が減少してしまう。そうすると半導電樹脂層の電気抵抗は温度の上昇と共に上昇するものと考えられる。この場合、半導電樹脂層の電界緩和層としての機能は低下し、中心導体と半導電樹脂層との間で電界強度が顕著に増大し、場合によっては絶縁破壊に至るものと考えられる。ここで、カーボン量を増やすことにより、高温での電気抵抗を低下させることも考えられる。しかし、カーボン量を増やすと、樹脂組成物の溶融粘度が増加し、樹脂組成物の混練後の押出が困難となる。また樹脂組成物の混練自体ができない場合もある。そこで、本発明者は更に鋭意研究を重ねた結果、所定の割合で配合されたポリオレフィン系樹脂とエラストマーの合計100質量部に対して炭素材料を所定の割合で配合することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
This inventor examined the cause which the said subject produces in the semiconductive resin composition of the said
すなわち、本発明は、ポリオレフィン系樹脂91〜50質量部と、エラストマー9〜50質量部との合計100質量部に対し、炭素材料が40〜80質量部の割合で配合されている、半導電性樹脂組成物である。 That is, the present invention is a semiconductive material in which a carbon material is blended at a ratio of 40 to 80 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of 91 to 50 parts by mass of a polyolefin resin and 9 to 50 parts by mass of an elastomer. It is a resin composition.
本発明の半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を形成することが可能となる。 With the semiconductive resin composition of the present invention, it is possible to form a semiconductive resin layer that can suppress a decrease in mechanical properties while suppressing the temperature dependence of electrical resistance.
なお、本発明の半導電性樹脂組成物によって電気抵抗の温度依存性を抑制できる理由について、本発明者は以下のように推測している。 In addition, this inventor estimates as follows why the temperature dependence of electrical resistance can be suppressed by the semiconductive resin composition of the present invention.
すなわち、結晶性樹脂であるポリオレフィン系樹脂に、ポリオレフィン系樹脂よりも低い結晶性を有する樹脂であるエラストマーを配合することで、樹脂中における結晶部分の割合が相対的に減少することになり、結晶部分の溶解による炭素材料の連鎖の程度の減少が抑制されるためではないかと本発明者は推測している。 That is, by blending the polyolefin resin, which is a crystalline resin, with an elastomer, which is a resin having lower crystallinity than that of the polyolefin resin, the proportion of crystal parts in the resin is relatively reduced. The present inventor speculates that the decrease in the degree of the chain of the carbon material due to the dissolution of the portion is suppressed.
上記半導電性樹脂組成物においては、架橋剤がさらに配合されていることが好ましい。 In the said semiconductive resin composition, it is preferable that the crosslinking agent is further mix | blended.
この場合、架橋剤によってポリオレフィン系樹脂及びエラストマー同士を架橋させることが可能となる。このため、上記半導電性樹脂組成物は、より優れた機械特性を有する半導電樹脂層を形成することが可能となる。 In this case, the polyolefin resin and the elastomer can be cross-linked by the cross-linking agent. For this reason, it becomes possible for the said semiconductive resin composition to form the semiconductive resin layer which has the more outstanding mechanical characteristic.
上記半導電性樹脂組成物においては、前記ポリオレフィン系樹脂がエチレン酢酸ビニル共重合体及びエチレンエチルアクリレートの少なくとも一方で構成され、前記エラストマーがEPゴムで構成されることが好ましい。 In the semiconductive resin composition, it is preferable that the polyolefin resin is composed of at least one of an ethylene vinyl acetate copolymer and ethylene ethyl acrylate, and the elastomer is composed of EP rubber.
この場合、上記半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を効果的に形成することが可能となる。 In this case, the said semiconductive resin composition can form effectively the semiconductive resin layer which can suppress the fall of a mechanical characteristic, suppressing the temperature dependence of electrical resistance.
また、本発明は、中心導体と、前記中心導体を被覆する半導電樹脂層と、前記半導電樹脂層を被覆する絶縁樹脂層を少なくとも備えた電力ケーブルにおいて、前記半導電樹脂層が、上記半導電樹脂組成物を架橋させることによって得られる電力ケーブルである。 Further, the present invention provides a power cable including at least a central conductor, a semiconductive resin layer covering the central conductor, and an insulating resin layer covering the semiconductive resin layer, wherein the semiconductive resin layer is the semiconductive resin layer. It is a power cable obtained by crosslinking a conductive resin composition.
本発明の電力ケーブルによれば、半導電樹脂層が、電気抵抗の温度依存性を抑制できる。すなわち、電力ケーブルに高電圧が印加されて電力ケーブルが高温状態になっても、半導電樹脂層において絶縁破壊が生じることが十分に抑制される。このため、電力ケーブルの長寿命化が可能となる。また半導電樹脂層は、半導電性樹脂組成物を架橋して得られるので、半導電樹脂層の機械特性、ひいては電力ケーブルの機械特性の低下を十分に抑制することもできる。 According to the power cable of the present invention, the semiconductive resin layer can suppress the temperature dependence of the electrical resistance. That is, even when a high voltage is applied to the power cable and the power cable is in a high temperature state, the occurrence of dielectric breakdown in the semiconductive resin layer is sufficiently suppressed. For this reason, it is possible to extend the life of the power cable. Moreover, since a semiconductive resin layer is obtained by bridge | crosslinking a semiconductive resin composition, it can also suppress sufficiently the fall of the mechanical characteristic of a semiconductive resin layer and by extension, the mechanical characteristic of an electric power cable.
本発明によれば、電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を形成することが可能な半導電性樹脂組成物及びそれを用いた電力ケーブルが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductive resin composition which can form the semiconductive resin layer which can suppress the fall of a mechanical characteristic, suppressing the temperature dependence of electrical resistance, and a power cable using the same are provided. The
以下、本発明の電力ケーブルの一実施形態について図1を用いて説明する。図1は本発明の電力ケーブルの一実施形態を示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a power cable of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a power cable according to the present invention.
図1に示すように、電力ケーブル100は、中心導体1と、中心導体1を包囲する内部半導電樹脂層2と、内部半導電樹脂層2を包囲する絶縁層3と、絶縁層3を包囲する外部半導電樹脂層4と、外部半導電樹脂層4を包囲する絶縁性のシース5とを備えている。ここで、絶縁層3は、内部半導電樹脂層2の外側で且つ外部半導電樹脂層4の内側に配置され、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4の両方と接触するように設けられている。またシース5は、外部半導電樹脂層4の外側に外部半導電樹脂層4と接触するように設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4は半導電性樹脂組成物を架橋して得られるものであり、この半導電性樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂と、エラストマーと、炭素材料と、架橋剤とを含む。ここで、ポリオレフィン系樹脂91〜50質量部と、エラストマー9〜50質量部との合計100質量部に対し、炭素材料が40〜80質量部の割合で配合されている。
The inner semiconductive resin layer 2 and the outer
この電力ケーブル100によれば、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4が、電気抵抗の温度依存性を抑制できる。すなわち、電力ケーブル100に高電圧が印加されて電力ケーブル100が高温状態になっても、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4において絶縁破壊が生じることが十分に抑制される。このため、電力ケーブル100の長寿命化が可能となる。また内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4は、半導電性樹脂組成物を架橋して得られるので、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4の機械特性、ひいては電力ケーブル100の機械特性の低下を十分に抑制することもできる。
According to this
次に、中心導体1、内部半導電樹脂層2、外部半導電樹脂層4、絶縁層3及びシース5について詳細に説明する。
Next, the
<中心導体>
中心導体1は、1本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、中心導体1は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
<Center conductor>
The
<内部半導電樹脂層及び外部半導電樹脂層>
内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4は、半導電性樹脂組成物を架橋して得られるものである。半導電性樹脂組成物は、上述したように、ポリオレフィン系樹脂と、エラストマーと、炭素材料と、架橋剤とを含む。
<Internal semiconductive resin layer and external semiconductive resin layer>
The internal semiconductive resin layer 2 and the external
(ポリオレフィン系樹脂)
ポリオレフィン系樹脂は特に限定されない。このようなポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)及びエチレンエチルアクリレート(EEA)が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。中でも、ポリオレフィン系樹脂は、EVA及びEEAの少なくとも一方で構成されることが好ましい。この場合、上記内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4が、電気抵抗の温度依存性を効果的に抑制しながら機械特性の低下を効果的に抑制できる。
(Polyolefin resin)
The polyolefin resin is not particularly limited. Examples of such polyolefin resins include polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and ethylene ethyl acrylate (EEA). These can be used alone or in combination of two or more. Especially, it is preferable that polyolefin resin is comprised by at least one of EVA and EEA. In this case, the internal semiconductive resin layer 2 and the external
ポリオレフィン系樹脂の結晶化度は特に限定されないが、10〜40%であることが好ましい。結晶化度が上記範囲内にあると、10%未満である場合に比べて、上記半導電性樹脂組成物の機械的特性がより向上する。また結晶化度が上記範囲内にあると、40%を超える場合に比べて、上記半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性をより十分に抑制できる。なお、本明細書において、「結晶化度」とは、示差走査熱量計により測定された融解熱量により求められた値を言う。 The crystallinity of the polyolefin resin is not particularly limited, but is preferably 10 to 40%. When the crystallinity is within the above range, the mechanical properties of the semiconductive resin composition are further improved as compared with the case where the crystallinity is less than 10%. Moreover, when the degree of crystallinity is within the above range, the semiconductive resin composition can more sufficiently suppress the temperature dependence of electrical resistance than when it exceeds 40%. In the present specification, the “crystallinity” refers to a value obtained from the heat of fusion measured by a differential scanning calorimeter.
(エラストマー)
エラストマーは、ポリオレフィン系樹脂よりも低い結晶化度を有する樹脂であればよく、特に限定されないが、0〜20%であることが好ましい。特に、エラストマーの結晶化度は0%であることが好ましい。エラストマーとしては、例えばEPゴム、ニトリルゴムなどが挙げられる。
(Elastomer)
The elastomer may be a resin having a crystallinity lower than that of the polyolefin resin, and is not particularly limited, but is preferably 0 to 20%. In particular, the crystallinity of the elastomer is preferably 0%. Examples of the elastomer include EP rubber and nitrile rubber.
EPゴムは、エチレン−プロピレンコポリマー(EPM)およびエチレン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPT)のうちの少なくとも一方で構成される。ターポリマーに含まれるジエンとしては、例えば5−エチリデン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、および、ジシクロペンタジエン等が挙げられる。上記EPゴムは1種類を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。 The EP rubber is composed of at least one of ethylene-propylene copolymer (EPM) and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPT). Examples of the diene contained in the terpolymer include 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, and dicyclopentadiene. The above EP rubbers may be used alone or in combination of two or more.
ポリオレフィン系樹脂とエラストマーの合計100質量部において、エラストマーの配合量は9〜50質量部である。エラストマーの配合量が9質量部未満であると、電気抵抗の温度依存性を十分に抑制することができない。エラストマーの配合量が50質量部を超えると、機械強度の低下を抑制することができなくなる。 In a total of 100 parts by mass of the polyolefin resin and the elastomer, the amount of the elastomer is 9 to 50 parts by mass. When the blending amount of the elastomer is less than 9 parts by mass, the temperature dependency of the electrical resistance cannot be sufficiently suppressed. When the blending amount of the elastomer exceeds 50 parts by mass, it becomes impossible to suppress a decrease in mechanical strength.
ポリオレフィン系樹脂とエラストマーの合計100質量部においてエラストマーの配合量は好ましくは23〜33質量部である。 The blending amount of the elastomer is preferably 23 to 33 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the polyolefin resin and the elastomer.
(炭素材料)
上記半導電性樹脂組成物に含まれる炭素材料は、上記半導電性樹脂組成物に十分な導電性を付与するものであればよく、特に限定されるものではない。炭素材料としては、例えばカーボンブラック、グラファイト、グラッシーカーボン、カーボンファイバー、カーボンナノチューブなどが挙げられる。これらは1種類単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中ではカーボンブラックが特に好ましい。
(Carbon material)
The carbon material contained in the semiconductive resin composition is not particularly limited as long as it imparts sufficient conductivity to the semiconductive resin composition. Examples of the carbon material include carbon black, graphite, glassy carbon, carbon fiber, and carbon nanotube. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, carbon black is particularly preferable.
ポリオレフィン系樹脂とエラストマーとの合計100質量部に対する炭素材料の配合量は40〜80質量部である。ポリオレフィン系樹脂とエラストマーの合計100質量部に対する炭素材料の配合量が40質量部未満であると、電気抵抗の温度依存性を十分に抑制することができない。ポリオレフィン系樹脂100質量部に対する炭素材料の配合量が80質量部を超えると、半導電樹脂組成物の溶融粘度が増加し、半導電樹脂組成物の混練後の押出が困難となる。あるいは半導電樹脂組成物の混練自体ができなくなる。 The compounding quantity of the carbon material with respect to a total of 100 parts by mass of the polyolefin resin and the elastomer is 40 to 80 parts by mass. When the blending amount of the carbon material with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin and the elastomer is less than 40 parts by mass, the temperature dependency of the electrical resistance cannot be sufficiently suppressed. When the blending amount of the carbon material with respect to 100 parts by mass of the polyolefin-based resin exceeds 80 parts by mass, the melt viscosity of the semiconductive resin composition increases, and extrusion after kneading of the semiconductive resin composition becomes difficult. Alternatively, kneading of the semiconductive resin composition itself cannot be performed.
ポリオレフィン系樹脂とエラストマーの合計100質量部に対する炭素材料の配合量は好ましくは60〜75質量部である。 The blending amount of the carbon material with respect to 100 parts by mass of the total of the polyolefin-based resin and the elastomer is preferably 60 to 75 parts by mass.
(架橋剤)
上記半導電性樹脂組成物に含まれる架橋剤は、ポリオレフィン系樹脂及びエラストマーを架橋させることができるものであればよく、特に限定されるものではない。このような架橋剤としては、例えばジアルキルパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、ケトンパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、パーオキシケタール類、アルキルパーエステル類、パーカーボネート類等の有機過酸化物や、硫黄などが挙げられる。
(Crosslinking agent)
The crosslinking agent contained in the semiconductive resin composition is not particularly limited as long as it can crosslink the polyolefin resin and the elastomer. Examples of such crosslinking agents include organic peroxides such as dialkyl peroxides, diacyl peroxides, ketone peroxides, hydroperoxides, peroxyketals, alkyl peresters, and carbonates, And sulfur.
上記有機過酸化物としては、具体的には、ジクミルパーオキサイド(DCP)、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシン、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、n―ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、1,4−ビス[(t−ブチルパーオキシ)イソプロピル]ベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。 Specific examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide (DCP), 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, and 2,5-dimethyl-2,5- (t-butyl). Peroxy) -3-hexyne, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, benzoyl peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2 , 5-Dibenzoylperoxyhexane, n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate, t-butylperoxybenzoate, 1,4-bis [(t-butylperoxy) isopropyl] Benzene, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, di-t-butylper Kisaido, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
架橋剤の配合量は、特に限定されるものではないが、ポリオレフィン系樹脂及びエラストマーの合計100質量部に対して、2〜4質量部であることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂及びエラストマーの合計100質量部に対する架橋剤の配合量が上記範囲内にあると、2質量部未満である場合に比べて、架橋度が上がり耐熱性が向上するという利点が得られる。一方、ポリオレフィン系樹脂及びエラストマーの合計100質量部に対する架橋剤の配合量が上記範囲内にあると、4質量部を超える場合に比べて、適度な伸び、硬さが得られるという利点が得られる。 Although the compounding quantity of a crosslinking agent is not specifically limited, It is preferable that it is 2-4 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of polyolefin resin and an elastomer. When the blending amount of the crosslinking agent with respect to the total of 100 parts by mass of the polyolefin-based resin and the elastomer is within the above range, there is an advantage that the degree of crosslinking is increased and the heat resistance is improved as compared with the case of less than 2 parts by mass. On the other hand, when the blending amount of the crosslinking agent with respect to 100 parts by mass in total of the polyolefin resin and the elastomer is within the above range, there is an advantage that moderate elongation and hardness can be obtained as compared with the case where it exceeds 4 parts by mass. .
半導電性樹脂組成物は、老化防止剤、安定剤、難燃剤、充填材、表面処理剤、ドリップ防止剤、加工助剤、活剤、架橋助剤、スコーチ防止剤などを必要に応じてさらに含んでもよい。 The semiconductive resin composition further comprises an anti-aging agent, a stabilizer, a flame retardant, a filler, a surface treatment agent, an anti-drip agent, a processing aid, an activator, a crosslinking aid, an anti-scorch agent, as necessary. May be included.
半導電性樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂、エラストマー及び炭素材料および必要に応じて架橋剤以外の添加剤を混練することにより混練物を得た後、この混練物に架橋剤を添加して混練することによって得ることができる。混練は、例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。 The semiconductive resin composition is obtained by kneading a polyolefin resin, an elastomer, a carbon material, and, if necessary, an additive other than the crosslinking agent to obtain a kneaded product, and then kneading the kneaded product by adding a crosslinking agent. Can be obtained. The kneading can be performed with a kneading machine such as a Banbury mixer, a tumbler, a pressure kneader, a kneading extruder, a twin screw extruder, a mixing roll, and the like.
(絶縁層及びシース)
絶縁層3及びシース5を構成する絶縁材料は絶縁性を示すものであればよい。このような絶縁材料としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−ブタジエン−ジエンゴム(EPDM)、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリオレフィン系樹脂(CPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、クロロプレンゴム(CR)、ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂(TPU)及び天然ゴム(NR)などを用いることができる。これらは1種類単独で又は2種以上を組み合せて用いることが可能である。
(Insulating layer and sheath)
The insulating material which comprises the insulating
上記絶縁材料の中では、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−ブタジエン−ジエンゴム(EPDM)などの非極性樹脂が好ましく用いられる。 Among the insulating materials, nonpolar resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, and ethylene-butadiene-diene rubber (EPDM) are preferably used.
次に、上述した電力ケーブル100の製造方法の一例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the above-described
共押出成形法により、中心導体1を、内部半導電樹脂層2を形成するための半導電性樹脂組成物、絶縁層3を形成するための絶縁材料、外部半導電樹脂層4を形成するための半導電性樹脂組成物、及びシース5を形成するための絶縁材料で順次被覆された状態とする。
For forming the
次に、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4を形成するための半導電性樹脂組成物を架橋させる。
Next, the semiconductive resin composition for forming the internal semiconductive resin layer 2 and the external
こうして電力ケーブル100が得られる。
In this way, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、電力ケーブル100の内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4が本発明の半導電性樹脂組成物で構成されているが、内部半導電樹脂層2及び外部半導電樹脂層4のうち一方は、本発明の要件を満たさない一般的な半導電性樹脂組成物で構成され、もう一方のみが本発明の半導電性樹脂組成物で構成されていてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the internal semiconductive resin layer 2 and the external
また上記実施形態では、半導電性樹脂組成物が架橋剤を含んでいるが、架橋剤は必ずしも必要なものではない。例えば電子線照射などによりポリオレフィン系樹脂を架橋させる場合には半導電性樹脂組成物は架橋剤を含んでいなくてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the semiconductive resin composition contains the crosslinking agent, the crosslinking agent is not necessarily required. For example, when the polyolefin resin is cross-linked by electron beam irradiation or the like, the semiconductive resin composition may not contain a cross-linking agent.
さらに上記実施形態では、電力ケーブル100は、中心導体1上に、内部半導電樹脂層2、絶縁層3、外部半導電樹脂層4及びシース5を順次被覆して構成されているが、電力ケーブルは、中心導体1上に、内部半導電樹脂層2及び絶縁層3のみを順次被覆して構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
半導電性樹脂組成物の原料としては、以下のものを使用した。
(1)ポリオレフィン系樹脂
EVA:EV260(商品名、三井・デュポン・ポリケミカル(株)製、結晶化度:15%)
EEA:NUC−6510(商品名、日本ユニカー社製)
(2)エラストマー
EPDM:EPT3045(商品名、三井化学(株)製、結晶化度:0%)
(3)炭素材料
アセチレンブラック:デンカブラック(商品名、電気化学工業(株)製)
(4)架橋剤
ジクミルパーオキサイド:パークミルD(日油(株)製)
(5)老化防止剤
4,4'−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール):ノクラック300(大内新興化学工業(株)製)
As raw materials for the semiconductive resin composition, the following were used.
(1) Polyolefin resin EVA: EV260 (trade name, manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., crystallinity: 15%)
EEA: NUC-6510 (trade name, manufactured by Nihon Unicar)
(2) Elastomer EPDM: EPT3045 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., crystallinity: 0%)
(3) Carbon material acetylene black: Denka Black (trade name, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
(4) Crosslinking agent dicumyl peroxide: Park Mill D (manufactured by NOF Corporation)
(5)
(実施例1〜8及び比較例1〜5)
上記のポリオレフィン系樹脂、エラストマー、炭素材料、及び老化防止剤を表1〜2に示す割合で配合し、120℃でロール混練を行った。次に、この混練物に対し、架橋剤を表1〜2に示す割合で添加し、100℃でロール混練を行った。こうして、実施例1〜8及び比較例1〜5の半導電性樹脂組成物を得た。表1〜2において、ポリオレフィン系樹脂、エラストマー、炭素材料、架橋剤、及び老化防止剤の配合量の単位は質量部である。
(Examples 1-8 and Comparative Examples 1-5)
The above polyolefin resin, elastomer, carbon material, and anti-aging agent were blended in the proportions shown in Tables 1 and 2, and roll kneading was performed at 120 ° C. Next, a crosslinking agent was added to the kneaded material at a ratio shown in Tables 1 and 2, and roll kneading was performed at 100 ° C. Thus, the semiconductive resin compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were obtained. In Tables 1-2, the unit of the compounding quantity of polyolefin resin, an elastomer, a carbon material, a crosslinking agent, and an anti-aging agent is a mass part.
<特性評価>
(電気抵抗の温度依存性)
まず以下のようにして試験片を用意した。
<Characteristic evaluation>
(Temperature dependence of electrical resistance)
First, a test piece was prepared as follows.
はじめに、上記実施例1〜8及び比較例1〜5で得られた半導電性樹脂組成物を、プレス機を用いて170℃で15分間プレスし、厚さ2mm、幅20mm、長さ80mmのシートを作製した。 First, the semiconductive resin compositions obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 were pressed at 170 ° C. for 15 minutes using a press machine, and the thickness was 2 mm, the width was 20 mm, and the length was 80 mm. A sheet was produced.
次に、このシートの両端の幅5mmの領域にそれぞれ導電ペースト(商品名「ドータイトD−362」、藤倉化成社製)を塗布し乾燥させて電極を形成した。こうして試験片を得た。 Next, a conductive paste (trade name “Dotite D-362”, manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was applied to each of 5 mm wide regions at both ends of the sheet and dried to form electrodes. A test piece was thus obtained.
この試験片に対し、ホイートストンブリッジを接続し、30℃、60℃、90℃、110℃の各温度にて試験片の電気抵抗を測定した。そして、これらの測定結果から、下記式:
電気抵抗の温度上昇比=110℃における電気抵抗/30℃における電気抵抗
に基づいて電気抵抗の温度上昇比を算出した。結果を表1及び2に示す。
A Wheatstone bridge was connected to the test piece, and the electrical resistance of the test piece was measured at each temperature of 30 ° C., 60 ° C., 90 ° C., and 110 ° C. And from these measurement results, the following formula:
Temperature rise ratio of electric resistance = electric resistance at 110 ° C./electric resistance at 30 ° C. The temperature rise ratio of electric resistance was calculated. The results are shown in Tables 1 and 2.
ここで、電気抵抗の温度上昇比を電気抵抗の温度依存性の指標とした。また電気抵抗の温度依存性の合格基準は以下の通りとした。
合格基準:電気抵抗の温度上昇比が10以下
Here, the temperature rise ratio of the electrical resistance was used as an index of the temperature dependence of the electrical resistance. The acceptance criteria for temperature dependence of electrical resistance were as follows.
Acceptance criteria: Temperature rise ratio of electrical resistance is 10 or less
(機械特性)
上記シートを、JIS K6251 3号型ダンベルの寸法に加工し、試験片を得た。この試験片に対し、引張試験を行い、引張強度及び引張伸びを測定した。結果を表1及び2に示す。
(Mechanical properties)
The sheet was processed into the dimensions of a JIS K6251 No. 3 dumbbell to obtain a test piece. A tensile test was performed on the test piece, and the tensile strength and the tensile elongation were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
ここで、引張強度及び引張伸びを機械特性の指標とした。また機械特性の合格基準は以下の通りとした。
合格基準:引張強度が10MPa以上で且つ引張伸びが300%以上
Acceptance criteria: Tensile strength is 10 MPa or more and tensile elongation is 300% or more
表1及び2に示すように、実施例1〜8の半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性及び機械特性の点で合格基準に達していた。一方、比較例1〜5の半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性及び機械特性のうちいずれか一方の点で合格基準に達していなかった。 As shown in Tables 1 and 2, the semiconductive resin compositions of Examples 1 to 8 reached the acceptance criteria in terms of temperature dependence of electrical resistance and mechanical properties. On the other hand, the semiconductive resin compositions of Comparative Examples 1 to 5 did not reach the acceptance criteria in any one of temperature dependency of electrical resistance and mechanical properties.
以上より、本発明の半導電性樹脂組成物は、電気抵抗の温度依存性を抑制しながら機械特性の低下を抑制できる半導電樹脂層を形成することが可能であることが確認された。 From the above, it was confirmed that the semiconductive resin composition of the present invention can form a semiconductive resin layer capable of suppressing the deterioration of mechanical properties while suppressing the temperature dependence of electrical resistance.
1…中心導体
2…内部半導電樹脂層(半導電樹脂層)
4…外部半導電樹脂層(半導電樹脂層)
100…電力ケーブル
DESCRIPTION OF
4. External semiconductive resin layer (semiconductive resin layer)
100 ... Power cable
Claims (4)
前記エラストマーがEPゴムで構成される請求項1又は2記載の半導電性樹脂組成物。 The polyolefin resin is composed of at least one of an ethylene vinyl acetate copolymer and ethylene ethyl acrylate,
The semiconductive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the elastomer is composed of EP rubber.
前記中心導体を被覆する半導電樹脂層と、
前記半導電樹脂層を被覆する絶縁樹脂層を少なくとも備えた電力ケーブルにおいて、
前記半導電樹脂層が、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導電樹脂組成物を架橋させることによって得られる電力ケーブル。 A central conductor;
A semiconductive resin layer covering the central conductor;
In a power cable including at least an insulating resin layer covering the semiconductive resin layer,
The electric power cable obtained by the said semiconductive resin layer bridge | crosslinking the semiconductive resin composition as described in any one of Claims 1-3.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101880534B1 (en) * | 2017-08-02 | 2018-07-23 | 주식회사 디와이엠 솔루션 | Composition for Semi-conductive Layer of Power Cable |
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- 2013-09-18 JP JP2013193534A patent/JP2015059172A/en active Pending
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