ケーブル接続部用常温収縮チューブおよびケーブル接続部
【課題】柔軟で加工性に優れ、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくく、永久伸び特性・応力緩和特性に優れるケーブル接続部用常温収縮チューブと、それを備えたケーブル接続部を提供する。
【解決手段】ケーブル接続部用常温収縮チューブを、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体（以下、ＥＰＤＭ）６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のＥＰＤＭ１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のＥＰＤＭ５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成する。
【解決手段】ケーブル接続部用常温収縮チューブを、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体（以下、ＥＰＤＭ）６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のＥＰＤＭ１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のＥＰＤＭ５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）等のケーブルの接続に使用される常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを用いたケーブル接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶケーブル等の電力ケーブルの中間接続部および終端接続部、あるいは通信ケーブルの端末等における接続部においては、防水、保護、絶縁補強等を目的として常温収縮チューブが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この常温収縮チューブは、エチレンプロピレンゴム等の弾性ゴム材料で作られた筒状体であり、常温で収縮状態となる。このため、装着する際には、予め常温収縮チューブを押し広げる（以下、拡径という）必要があり、この拡径状態を維持するためにインナーコアと称する拡径保持部材が常温収縮チューブ内に挿入される（通常、インナーコアが内部に装着された状態、つまりインナーコア付き常温収縮チューブとして保管される）。そして、インナーコアが挿入された状態で、装着すべき箇所に配置され、その後、インナーコアを引き抜くことにより、常温収縮チューブが収縮して所定の位置に装着される。
【０００４】
このような常温収縮チューブにおいては、拡径のため、柔軟で加工性に優れること、インナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性を確保するため、永久伸び特性および応力緩和特性（圧縮永久ひずみ）が良好であること、使用時および保管時（拡径時）において耐外傷性に優れること等が要求される。
【０００５】
しかしながら、従来の常温収縮チューブは、これらの要求特性を必ずしも十分に満足するものではなく、特に、保管時の拡径伸長状態で傷が付くと、軸方向に破断が生じやすいという問題があった。拡径時の破断を防止するためには、１００％モジュラス等を小さくして柔軟性を付与し、拡径時の欠陥部への応力集中を緩和するとともに、引裂強さを高めればよいが、柔軟性を付与し引裂強さを高めると永久伸び特性・応力緩和特性が不良となり、その結果、被装着面に対する密着性が低下し、所期の保護機能、防水機能等が得られなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、柔軟で加工性に優れ、また、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れるケーブル接続部用常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを備えたケーブル接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成されてなることを特徴とするケーブル接続部用常温収縮チューブである。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記ポリマー成分は、前記（Ａ）成分６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分１５〜２０質量％、および前記（Ｃ）成分１０〜１５質量％からなることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記組成物は、前記ポリマー成分１００質量部あたり、（Ｄ）シリカ４０〜８０質量部、（Ｅ）炭酸カルシウム１．０〜２０．０質量部、（Ｆ）プロセスオイル１．０〜３０．０質量部、および（Ｇ）加硫剤１．０〜５．０質量部を含有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、（Ｄ）成分のシリカは、ＣＴＡＢ比表面積７５〜１７０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜２５０ｍ２／ｇの高分散性シリカであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載された発明は、請求項３または４記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、（Ｅ）成分のプロセスオイルは、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記組成物は、（ａ）デュロメータ硬さ４０．０〜５０．０、（ｂ）１００％モジュラス０．６０〜０．８０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラス１．５０〜２．００ＭＰａ、（ｄ）引張強さ７．０〜１５．０ＭＰａ、（ｅ）引張伸び８００〜１０００％、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍ、（ｇ）永久伸び５．０〜１０．０％、および（ｈ）圧縮永久ひずみ１３〜２５％であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載された発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、ケーブル接続部の防水保護チューブ用途に使用されるものであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８に記載された発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブを備えたことを特徴とするケーブル接続部である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れるケーブル接続部用常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを備えたケーブル接続部を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るケーブル接続部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明のケーブル接続部用常温収縮チューブは、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体から構成される。
【００２０】
（Ａ）〜（Ｃ）成分の各エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体は、上記条件を満足するものであれば、ジエン成分の種類等は特に限定されるものではなく、市販のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体のなかから、それぞれ１種以上を適宜選択して使用することができる。具体的には、例えば、エチレンおよびプロピレンに、ジエン成分としてエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン等を共重合させたものであって、上記各条件を満たすものが使用される。
【００２１】
（Ａ）〜（Ｃ）成分の各エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体として使用される市販品を例示すると、（Ａ）成分としては、三井化学（株）製の三井ＥＰＴ Ｘ−３０４２ＥＨ（商品名）が挙げられる。また、（Ｂ）成分としては、三井化学（株）製の三井タープレン ４１００−Ｅ（商品名）が挙げられる。さらに、（Ｃ）成分としては、三井化学（株）製の三井ＥＰＴ Ｘ−４０１０Ｍ（商品名）が挙げられる。
【００２２】
上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の混合割合は、（Ａ）成分が６０〜８５質量％、好ましくは６５〜７５質量％、（Ｂ）成分が１０〜２５質量％、好ましくは１５〜２０質量％、（Ｃ）成分が５〜１５質量％、好ましくは１０〜１５質量％である。（Ａ）成分の割合が６０質量％未満では、引裂特性等が低下し、８５質量％を超えると、永久伸び特性等が低下する。また、（Ｂ）成分の割合が１０質量％未満では、永久伸び特性等が低下し、２５質量％を超えると、引裂特性等が低下する。さらに、（Ｃ）成分の割合が５質量％未満では、加工性等が低下し、１５質量％を超えると、永久伸び特性等が低下する。
【００２３】
本発明のケーブル接続部用常温収縮チューブを形成する組成物には、（Ｄ）シリカ、（Ｅ）炭酸カルシウム、（Ｆ）プロセスオイル、および（Ｇ）加硫剤を配合することができる。
【００２４】
（Ｄ）成分のシリカは、主として引裂特性を向上させる作用を有する。シリカとしては、高分散性シリカの使用が好ましく、特に、応力緩和特性の点から、ＣＴＡＢ比表面積が７５〜１７０ｍ２／ｇで、かつＢＥＴ比表面積が８５〜２５０ｍ２／ｇのものを使用することが好ましい。このような物性を有する市販品を例示すると、例えば、Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ製のＺｅｏｐｏｌ ８７１５、Ｚｅｏｐｏｌ ８７４５、ＰＰＧ製のＨｉｓｉｌ ２０００、ローディア製のＺｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ、Ｚｅｏｓｉｌ １１１５ＭＰ、デグサ（株）製のＢＶ ３３８０、アクゾ（株）製のパーカシル Ｋ１４３０（以上、いずれも商品名）等が挙げられる。これらのなかでも、Ｚｅｏｐｏｌ ８７１５（ＣＴＡＢ比表面積７５〜１０５ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜１５５ｍ２／ｇ）、Ｚｅｏｐｏｌ ８７４５（ＣＴＡＢ比表面積１３０〜１５０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積が１６５〜１９５ｍ２／ｇ）の使用が好ましい。シリカは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２５】
このシリカの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、４０〜８０質量部の範囲が好ましい。配合量が４０質量部未満では、引裂強さを十分に向上させることができない。また、８０質量部を超えると、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。シリカの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、５０〜７０質量部である。
【００２６】
（Ｅ）成分の炭酸カルシウムは、主として永久伸び特性、応力緩和特性を向上させる作用を有する。炭酸カルシウムには、石灰石を粉砕して得られる重質炭酸カルシウムと、化学的に合成される沈降炭酸カルシウムがあるが、そのいずれも使用することができる。具体的には、例えば、白石カルシウム（株）製のホワイトストンＳＳＢ、丸尾カルシウム（株）製のスーパーＳＳ（以上、いずれも重質炭酸カルシウムの商品名）等が使用される。炭酸カルシウムは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
この炭酸カルシウムの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、１．０〜２０．０質量部の範囲が好ましい。配合量が１．０質量部未満では、永久伸び特性、応力緩和特性を十分に向上させることができない。また、２０．０質量部を超えると、引裂特性が低下するおそれがある。炭酸カルシウムの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、５．０〜１０．０質量部である。
【００２８】
（Ｆ）成分のプロセスオイルは、主として加工性を改善する作用を有する。プロセスオイルは、特に限定されるものではなく、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、および芳香族系プロセスオイルのいずれであってもよいが、引裂強さの点からパラフィン系プロセスオイルが好ましい。プロセスオイルは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
このプロセスオイルの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、１．０〜３０．０質量部の範囲が好ましい。配合量が１．０質量部未満では、加工性を十分に改善することができない。また、３０．０質量部を超えると、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。プロセスオイルの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、１０．０〜２０．０質量部である。
【００３０】
（Ｇ）成分の加硫剤としては、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。加硫剤としては、なかでも永久伸び特性の点からジクミルパーオキサイドが好ましい。有機過酸化物は、上記ポリマー成分１００質量部に対し、１．０〜５．０質量部配合することが好ましく、２．０〜４．０質量部配合することがより好ましい。配合量が１．０質量部未満では、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。また、配合量が５．０質量部を超えると、柔軟性および引裂特性が低下するおそれがある。
【００３１】
なお、加硫剤として有機過酸化物を用いる場合、加硫助剤を配合すると耐外傷性や応力緩和特性をさらに向上させることができる。加硫助剤としては、例えば、アクリル酸亜鉛もしくはその塩、メタクリル酸亜鉛もしくはその塩、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリルイソシアヌレート、多官能性メタクリレートモノマー等が挙げられる。加硫助剤の配合量は、例えば、メタクリル酸亜鉛もしくはその塩では、ポリマー成分１００質量部に対し、通常、１．０〜５．０質量部、好ましくは、２．０〜４．０質量部である。また、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミドでは、ポリマー成分１００質量部に対し、通常、０．５〜３．０質量部、好ましくは、０．５〜１．５質量部である。配合量が前記範囲未満では、添加による効果が十分に得られず、前記範囲を超えると、柔軟性および引裂特性が低下するおそれがある。
【００３２】
ケーブル接続部用常温収縮チューブを形成する組成物には、さらに、エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体に通常配合される、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、着色剤、難燃剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、軟化剤、可塑剤、その他の添加剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。また、シリカ、炭酸カルシウム以外の無機充填剤も、本発明の効果を阻害しない範囲で使用してもよい。
【００３３】
本発明の常温収縮チューブは、上記各成分をニーダ等を用いて均一に混合してゴムコンパウンドを得、これをチューブ状に成形した後、常法により加硫させることにより得られる。
【００３４】
このようにして得られる常温収縮チューブは、柔軟で加工性に優れ、また、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れている。したがって、これを用いて信頼性の高いケーブル接続部を形成することができる。
【００３５】
本発明の常温収縮チューブは、（ａ）デュロメータ硬さが４０．０〜５０．０であることが好ましく、４３．０〜４８．０であることがより好ましい。デュロメータ硬さが４０．０未満では、引裂強さが低下し、５０．０を超えると、柔軟性が低下して拡径伸長状態での破断が生じやすくなる。デュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―硬さの求め方）のタイプＡデュロメータにより測定される。
【００３６】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｂ）１００％モジュラスが０．６０〜０．８０ＭＰａで、（ｃ）３００％モジュラスが１．５０〜２．００ＭＰａであることが好ましく、（ｂ）１００％モジュラスが０．６０〜０．７０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラスが１．５０〜１．６０ＭＰａであることがより好ましい。１００％モジュラスおよび３００％モジュラスのいずれか一方でも前記範囲を超えると、柔軟性が低下して拡径伸長状態での破断が生じやすくなる。また、いずれか一方でも前記範囲に満たないと、永久伸び特性が低下する。
【００３７】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｄ）引張強さが７．０〜１５．０ＭＰａで、（ｅ）引張伸びが８００〜１０００％であることが好ましく、（ｄ）引張強さが８．０〜１０．０ＭＰａで、（ｅ）引張伸びが９００〜１０００％であることがより好ましい。引張強さおよび引張伸びのいずれか一方でも前記値に満たないと、拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。また、いずれか一方でも前記値を超えると、応力緩和特性が低下する。なお、１００％モジュラス、３００％モジュラス、引張強さおよび引張伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張特性の求め方）に準拠して測定される。
【００３８】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍであることが好ましく、２５〜３０Ｎ／ｍｍであることがより好ましい。引裂強さが２０Ｎ／ｍｍ未満では、拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。また、３０Ｎ／ｍｍを超えると永久伸び特性が低下する。引裂強さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引裂強さの求め方）に準拠して測定される。
【００３９】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｇ）永久伸びが５．０〜１０．０％であることが好ましく、８．０〜９．０％であることがより好ましい。永久伸びが１０．０％を超えるとインナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性が低下する。また、５．０％に満たないと拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。永久伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２７３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張り永久ひずみ、伸び率およびクリープ率の求め方）に準拠して測定される。
【００４０】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｈ）圧縮永久ひずみが１３〜２５％であることが好ましく、１３〜１８％であることがより好ましい。圧縮永久ひずみが２５％を超えると拡径時のインナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性が低下する。また、１３％に満たないと引張伸び特性が低下する。圧縮永久ひずみは、ＪＩＳ Ｋ ６２６２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―常温，高温および低温における圧縮永久ひずみの求め方）に準拠し測定される。
【００４１】
次に、本発明の常温収縮チューブを用いたケーブル接続部について説明する。
【００４２】
図１は、本発明の常温収縮チューブを用いたケーブル接続部の一例を示す縦断面図である。この例は、本発明の常温収縮チューブをケーブル接続部の防水保護チューブとして用いた例である。
【００４３】
図１において、符号１は、接続すべき１対の電力ケーブルを示している。これらの各電力ケーブル１、１は端部が段剥ぎされ、それぞれケーブル導体２およびケーブル絶縁体３が露出している。ケーブル導体２同士は導体接続管４により接続されており、導体接続管４上にはケーブル絶縁体３、３間に跨って絶縁筒５が装着されている。絶縁筒５は、絶縁性を有する絶縁筒本体５ｂの内周面および外周面にそれぞれ半導電性を有する内部電極５ａおよび外部電極５ｃを設けた構造を有する。そして、この絶縁筒５の外側には編組メッシュ６が設けられ、さらに、その編組メッシュ６を覆うように本発明の常温収縮チューブ７が装着されている。
【００４４】
常温収縮チューブ７は、使用前に、内部にインナーコアと称する筒状の拡径保持部材を挿入して拡径状態を維持し、ケーブルを通し、所定の位置に配置させたところで、支持材を抜き去ることにより装着させたものである。支持材を抜き去ることにより、常温収縮チューブ７が縮径し、所定の位置に固定される。
【００４５】
常温収縮チューブ７の両端部にはケーブル１（ケーブルシース８）に跨ってさらに絶縁テープ９が巻回されており、また、ケーブル外部半導電層（図示なし）上には、ＡＣＰテープ等の半導電性融着テープ１０が巻回されている。
【００４６】
このように構成されるケーブル接続部においては、防水保護チューブとして、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体からなる常温収縮チューブが使用されているので、常温収縮チューブ自身の破断が防止されるとともに、常温収縮チューブと絶縁筒との密着性も良好である。したがって、優れた防水性を維持することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は、本発明の常温収縮チューブを防水保護チューブとして用いた中間接続部の例であるが、本発明はこのような例に限定されるものではなく、導体接続管上に装着する絶縁補強チューブ等としても使用することができる。また、接続部も中間接続部に限らず、ケーブル終端部等にも適用可能である。絶縁補強チューブとして用いた場合には、信頼性の高い絶縁補強体を形成することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた成分は以下の通りである。
【００４９】
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（１）：
三井化学（株）製 商品名 三井ＥＰＴ Ｘ−３０４２ＥＨ；
エチレン含有量＝６６質量％、ジエン含有量４．７質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）＝３７
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（２）：
三井化学（株）製 商品名 三井タープレン ４１００−Ｅ；
エチレン含有量＝５７質量％、ジエン含有量９．５質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝７４
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（３）：
三井化学（株）製 商品名 三井ＥＰＴ Ｘ−４０１０Ｍ；
エチレン含有量＝５４質量％、ジエン含有量７．６質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）＝８
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（４）：
ダウ・エラストマー（株）製 商品名 Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ４５７０；
エチレン含有量＝５０質量％、ジエン含有量＝５．０質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝７０
高分散性シリカ：
Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ製 商品名 Ｚｅｏｐｏｌｅ８７４５
炭酸カルシウム：
白石カルシウム（株）製 商品名 ホワイトンＳＳＢ赤
パラフィン系プロセスオイル：
出光興産（株）製 商品名 ダイアナプロセスオイルＰＷ−９０
酸化防止剤：
大内新興化学工業（株）製 商品名 ノクラックＭＢ
滑剤（１）：
エスアンドエスジャパン製 商品名 ストラクトールＷＢ１６
滑剤（２）：
新日本理化（株）製 商品名 ステアリン酸３００
加工助剤（１）：
ライオン（株）製 商品名 ＰＥＧ＃４０００
加工助剤（２）：
正同化学（株）製 商品名 酸化亜鉛二種
着色剤：カーボンブラック
旭カーボン（株）製 商品名 旭＃５０Ｕ
加硫剤：ジクミルパーオキサイド
化薬アクゾ（株） 製 商品名 カヤクミル Ｄ−４０Ｃ
加硫助剤（１）：
浅田化学工業（株）製 商品名 メタクリル酸亜鉛Ｒ−２０Ｓ
加硫助剤（２）：
大内新興化学工業（株）製 商品名 バルノックＰＭ
【００５０】
（実施例１）
ＥＰＤＭ（１）７３質量部、ＥＰＤＭ（２）１８質量部、ＥＰＤＭ（３）９質量部、高分散性シリカ３８質量部、炭酸カルシウム２５質量部、パラフィン系プロセスオイル３５質量部、酸化防止剤２質量部、滑剤（１）２質量部、滑剤（２）１質量部、加工助剤（１）１質量部、加工助剤（２）１質量部、着色剤２質量部、加硫剤８質量部、加硫助剤（１）３質量部を７５Ｌニーダにて均一に混練した後、チューブ状に押し出し、０．６ＭＰａ、１８０℃で８０分間加熱加硫して、外径３７ｍｍ、長さ６７０ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの常温収縮チューブを作製した。また、これとは別に、混練物を８インチロールでシート状に押し出し、１７０℃×２５分間のプレス成形加硫を行って、２ｍｍ厚のシートを作製した。
【００５１】
（実施例２〜８、比較例１〜６）
実施例１と同様にして、表１に示す成分を表１に示す量で用いて、常温収縮チューブおよびシートを作製した。
【００５２】
各実施例および各比較例で得られたシートについて、加工性、デュロメータ硬さ、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、引張伸び、引裂強さ、永久伸び、および圧縮永久ひずみを測定した。また、各実施例および各比較例で得られた常温収縮チューブについて、保管試験および水密試験を行い、その特性を評価した。測定方法、評価方法等は次の通りである。
【００５３】
［加工性］
ＡＳＴＭ Ｄ ２３２０に基づき、エッジの連続性と鋭さ、および表面肌の平滑性を、それぞれ最高４点、最低１点として採点し、合計点数を算出した。
［デュロメータ硬さ］
ＪＩＳ Ｋ ６２５３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―硬さの求め方）に規定するタイプＡデュロメータにより測定した。
［１００％および３００％モジュラス］
ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張特性の求め方）に基づいて１００％および３００％伸長時のモジュラスをそれぞれ測定した。
［引張強さ、引張伸び］
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に基づき、３号試験片を用いて測定した。
［引裂強さ］
ＪＩＳ Ｋ ６２５２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引裂強さの求め方）に基づき、切り込みありアングル型を用いて測定した。
［永久伸び］
ＪＩＳ Ｋ ６２７３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張り永久ひずみ、伸び率およびクリープ率の求め方）に規定される幅５ｍｍの短冊状試験片を２００％伸長した状態で７０℃の恒温槽中に２４時間保持した後、開放し、開放３０分後の標線間距離を測定し、伸長前の標線間距離に対する伸長後の標線間距離の変化率を求めた。
［圧縮永久ひずみ］
ＪＩＳ Ｋ ６２６２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―常温，高温および低温における圧縮永久ひずみの求め方）に準拠し、７０℃で２４時間の条件で圧縮率２５％として測定した。
［保管試験］
拡径率（拡径前の常温収縮チューブの直径に対する拡径後の直径の変化率）３００％に拡径した常温収縮チューブを７０℃で１０日間保管し、破断の有無を調べた。チューブに破断が認められなかった場合を「○」、破断が認められた場合を「×」で示した。
［水密試験］
常温収縮チューブを用いて図１に示すような直線接続部を組み立て、約１０ｋＰａの圧力下、１時間放置し、接続部内への水の浸入の有無を調べた。水の浸入が認められなかった場合を「○」、水の浸入が認められた場合を「×」で示した。
【００５４】
これらの結果を表１下欄に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１から明らかなように、実施例１〜８はいずれも加工性、デュロメータ硬さ、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、引張伸び、引裂強さ、永久伸び、圧縮永久ひずみにおいて、良好な結果が得られた。
また、ＥＰＤＭ（１）を６５〜７５質量％、ＥＰＤＭ（２）を２０〜１５質量％、ＥＰＤＭ（３）を１０〜１５質量％とすることにより、デュロメータ硬さ、引張伸び、引裂強さ、圧縮永久ひずみにおいて、さらに良好な結果が得られた（実施例３〜５）。
さらに、前記ポリマー成分１００質量部あたり、シリカを４０〜８０質量部、炭酸カルシウムを１．０〜２０．０質量部、プロセスオイルを１．０〜３０．０質量部、および加硫剤を１．０〜５．０質量部とすることにより、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、永久伸び、圧縮永久ひずみにおいて、さらに良好な結果が得られた。
【符号の説明】
【００５７】
１…電力ケーブル、２…ケーブル導体、３…ケーブル絶縁体、４…導体接続管、５…絶縁筒、６…編組メッシュ、７…常温収縮チューブ、８…ケーブルシース、９…絶縁テープ、１０…半導電性融着テープ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）等のケーブルの接続に使用される常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを用いたケーブル接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶケーブル等の電力ケーブルの中間接続部および終端接続部、あるいは通信ケーブルの端末等における接続部においては、防水、保護、絶縁補強等を目的として常温収縮チューブが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この常温収縮チューブは、エチレンプロピレンゴム等の弾性ゴム材料で作られた筒状体であり、常温で収縮状態となる。このため、装着する際には、予め常温収縮チューブを押し広げる（以下、拡径という）必要があり、この拡径状態を維持するためにインナーコアと称する拡径保持部材が常温収縮チューブ内に挿入される（通常、インナーコアが内部に装着された状態、つまりインナーコア付き常温収縮チューブとして保管される）。そして、インナーコアが挿入された状態で、装着すべき箇所に配置され、その後、インナーコアを引き抜くことにより、常温収縮チューブが収縮して所定の位置に装着される。
【０００４】
このような常温収縮チューブにおいては、拡径のため、柔軟で加工性に優れること、インナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性を確保するため、永久伸び特性および応力緩和特性（圧縮永久ひずみ）が良好であること、使用時および保管時（拡径時）において耐外傷性に優れること等が要求される。
【０００５】
しかしながら、従来の常温収縮チューブは、これらの要求特性を必ずしも十分に満足するものではなく、特に、保管時の拡径伸長状態で傷が付くと、軸方向に破断が生じやすいという問題があった。拡径時の破断を防止するためには、１００％モジュラス等を小さくして柔軟性を付与し、拡径時の欠陥部への応力集中を緩和するとともに、引裂強さを高めればよいが、柔軟性を付与し引裂強さを高めると永久伸び特性・応力緩和特性が不良となり、その結果、被装着面に対する密着性が低下し、所期の保護機能、防水機能等が得られなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８７６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、柔軟で加工性に優れ、また、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れるケーブル接続部用常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを備えたケーブル接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成されてなることを特徴とするケーブル接続部用常温収縮チューブである。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記ポリマー成分は、前記（Ａ）成分６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分１５〜２０質量％、および前記（Ｃ）成分１０〜１５質量％からなることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記組成物は、前記ポリマー成分１００質量部あたり、（Ｄ）シリカ４０〜８０質量部、（Ｅ）炭酸カルシウム１．０〜２０．０質量部、（Ｆ）プロセスオイル１．０〜３０．０質量部、および（Ｇ）加硫剤１．０〜５．０質量部を含有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、（Ｄ）成分のシリカは、ＣＴＡＢ比表面積７５〜１７０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜２５０ｍ２／ｇの高分散性シリカであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載された発明は、請求項３または４記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、（Ｅ）成分のプロセスオイルは、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、前記組成物は、（ａ）デュロメータ硬さ４０．０〜５０．０、（ｂ）１００％モジュラス０．６０〜０．８０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラス１．５０〜２．００ＭＰａ、（ｄ）引張強さ７．０〜１５．０ＭＰａ、（ｅ）引張伸び８００〜１０００％、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍ、（ｇ）永久伸び５．０〜１０．０％、および（ｈ）圧縮永久ひずみ１３〜２５％であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７に記載された発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブにおいて、ケーブル接続部の防水保護チューブ用途に使用されるものであることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８に記載された発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブを備えたことを特徴とするケーブル接続部である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れるケーブル接続部用常温収縮チューブ、およびそのような常温収縮チューブを備えたケーブル接続部を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るケーブル接続部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明のケーブル接続部用常温収縮チューブは、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体から構成される。
【００２０】
（Ａ）〜（Ｃ）成分の各エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体は、上記条件を満足するものであれば、ジエン成分の種類等は特に限定されるものではなく、市販のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体のなかから、それぞれ１種以上を適宜選択して使用することができる。具体的には、例えば、エチレンおよびプロピレンに、ジエン成分としてエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン等を共重合させたものであって、上記各条件を満たすものが使用される。
【００２１】
（Ａ）〜（Ｃ）成分の各エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体として使用される市販品を例示すると、（Ａ）成分としては、三井化学（株）製の三井ＥＰＴ Ｘ−３０４２ＥＨ（商品名）が挙げられる。また、（Ｂ）成分としては、三井化学（株）製の三井タープレン ４１００−Ｅ（商品名）が挙げられる。さらに、（Ｃ）成分としては、三井化学（株）製の三井ＥＰＴ Ｘ−４０１０Ｍ（商品名）が挙げられる。
【００２２】
上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の混合割合は、（Ａ）成分が６０〜８５質量％、好ましくは６５〜７５質量％、（Ｂ）成分が１０〜２５質量％、好ましくは１５〜２０質量％、（Ｃ）成分が５〜１５質量％、好ましくは１０〜１５質量％である。（Ａ）成分の割合が６０質量％未満では、引裂特性等が低下し、８５質量％を超えると、永久伸び特性等が低下する。また、（Ｂ）成分の割合が１０質量％未満では、永久伸び特性等が低下し、２５質量％を超えると、引裂特性等が低下する。さらに、（Ｃ）成分の割合が５質量％未満では、加工性等が低下し、１５質量％を超えると、永久伸び特性等が低下する。
【００２３】
本発明のケーブル接続部用常温収縮チューブを形成する組成物には、（Ｄ）シリカ、（Ｅ）炭酸カルシウム、（Ｆ）プロセスオイル、および（Ｇ）加硫剤を配合することができる。
【００２４】
（Ｄ）成分のシリカは、主として引裂特性を向上させる作用を有する。シリカとしては、高分散性シリカの使用が好ましく、特に、応力緩和特性の点から、ＣＴＡＢ比表面積が７５〜１７０ｍ２／ｇで、かつＢＥＴ比表面積が８５〜２５０ｍ２／ｇのものを使用することが好ましい。このような物性を有する市販品を例示すると、例えば、Ｊ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ製のＺｅｏｐｏｌ ８７１５、Ｚｅｏｐｏｌ ８７４５、ＰＰＧ製のＨｉｓｉｌ ２０００、ローディア製のＺｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ、Ｚｅｏｓｉｌ １１１５ＭＰ、デグサ（株）製のＢＶ ３３８０、アクゾ（株）製のパーカシル Ｋ１４３０（以上、いずれも商品名）等が挙げられる。これらのなかでも、Ｚｅｏｐｏｌ ８７１５（ＣＴＡＢ比表面積７５〜１０５ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜１５５ｍ２／ｇ）、Ｚｅｏｐｏｌ ８７４５（ＣＴＡＢ比表面積１３０〜１５０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積が１６５〜１９５ｍ２／ｇ）の使用が好ましい。シリカは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２５】
このシリカの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、４０〜８０質量部の範囲が好ましい。配合量が４０質量部未満では、引裂強さを十分に向上させることができない。また、８０質量部を超えると、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。シリカの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、５０〜７０質量部である。
【００２６】
（Ｅ）成分の炭酸カルシウムは、主として永久伸び特性、応力緩和特性を向上させる作用を有する。炭酸カルシウムには、石灰石を粉砕して得られる重質炭酸カルシウムと、化学的に合成される沈降炭酸カルシウムがあるが、そのいずれも使用することができる。具体的には、例えば、白石カルシウム（株）製のホワイトストンＳＳＢ、丸尾カルシウム（株）製のスーパーＳＳ（以上、いずれも重質炭酸カルシウムの商品名）等が使用される。炭酸カルシウムは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２７】
この炭酸カルシウムの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、１．０〜２０．０質量部の範囲が好ましい。配合量が１．０質量部未満では、永久伸び特性、応力緩和特性を十分に向上させることができない。また、２０．０質量部を超えると、引裂特性が低下するおそれがある。炭酸カルシウムの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、５．０〜１０．０質量部である。
【００２８】
（Ｆ）成分のプロセスオイルは、主として加工性を改善する作用を有する。プロセスオイルは、特に限定されるものではなく、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、および芳香族系プロセスオイルのいずれであってもよいが、引裂強さの点からパラフィン系プロセスオイルが好ましい。プロセスオイルは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２９】
このプロセスオイルの配合量は、上記ポリマー成分１００質量部あたり、１．０〜３０．０質量部の範囲が好ましい。配合量が１．０質量部未満では、加工性を十分に改善することができない。また、３０．０質量部を超えると、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。プロセスオイルの配合量のより好ましい範囲は、ポリマー成分１００質量部あたり、１０．０〜２０．０質量部である。
【００３０】
（Ｇ）成分の加硫剤としては、有機過酸化物が好ましい。有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルー２，５−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ベンゾイルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。加硫剤としては、なかでも永久伸び特性の点からジクミルパーオキサイドが好ましい。有機過酸化物は、上記ポリマー成分１００質量部に対し、１．０〜５．０質量部配合することが好ましく、２．０〜４．０質量部配合することがより好ましい。配合量が１．０質量部未満では、永久伸び特性、応力緩和特性が低下するおそれがある。また、配合量が５．０質量部を超えると、柔軟性および引裂特性が低下するおそれがある。
【００３１】
なお、加硫剤として有機過酸化物を用いる場合、加硫助剤を配合すると耐外傷性や応力緩和特性をさらに向上させることができる。加硫助剤としては、例えば、アクリル酸亜鉛もしくはその塩、メタクリル酸亜鉛もしくはその塩、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド、トリアリルイソシアヌレート、多官能性メタクリレートモノマー等が挙げられる。加硫助剤の配合量は、例えば、メタクリル酸亜鉛もしくはその塩では、ポリマー成分１００質量部に対し、通常、１．０〜５．０質量部、好ましくは、２．０〜４．０質量部である。また、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミドでは、ポリマー成分１００質量部に対し、通常、０．５〜３．０質量部、好ましくは、０．５〜１．５質量部である。配合量が前記範囲未満では、添加による効果が十分に得られず、前記範囲を超えると、柔軟性および引裂特性が低下するおそれがある。
【００３２】
ケーブル接続部用常温収縮チューブを形成する組成物には、さらに、エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体に通常配合される、酸化防止剤、滑剤、加工助剤、着色剤、難燃剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、軟化剤、可塑剤、その他の添加剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。また、シリカ、炭酸カルシウム以外の無機充填剤も、本発明の効果を阻害しない範囲で使用してもよい。
【００３３】
本発明の常温収縮チューブは、上記各成分をニーダ等を用いて均一に混合してゴムコンパウンドを得、これをチューブ状に成形した後、常法により加硫させることにより得られる。
【００３４】
このようにして得られる常温収縮チューブは、柔軟で加工性に優れ、また、耐外傷性が良好で、拡径伸長状態での破断が生じにくい上に、永久伸び特性・応力緩和特性にも優れている。したがって、これを用いて信頼性の高いケーブル接続部を形成することができる。
【００３５】
本発明の常温収縮チューブは、（ａ）デュロメータ硬さが４０．０〜５０．０であることが好ましく、４３．０〜４８．０であることがより好ましい。デュロメータ硬さが４０．０未満では、引裂強さが低下し、５０．０を超えると、柔軟性が低下して拡径伸長状態での破断が生じやすくなる。デュロメータ硬さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―硬さの求め方）のタイプＡデュロメータにより測定される。
【００３６】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｂ）１００％モジュラスが０．６０〜０．８０ＭＰａで、（ｃ）３００％モジュラスが１．５０〜２．００ＭＰａであることが好ましく、（ｂ）１００％モジュラスが０．６０〜０．７０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラスが１．５０〜１．６０ＭＰａであることがより好ましい。１００％モジュラスおよび３００％モジュラスのいずれか一方でも前記範囲を超えると、柔軟性が低下して拡径伸長状態での破断が生じやすくなる。また、いずれか一方でも前記範囲に満たないと、永久伸び特性が低下する。
【００３７】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｄ）引張強さが７．０〜１５．０ＭＰａで、（ｅ）引張伸びが８００〜１０００％であることが好ましく、（ｄ）引張強さが８．０〜１０．０ＭＰａで、（ｅ）引張伸びが９００〜１０００％であることがより好ましい。引張強さおよび引張伸びのいずれか一方でも前記値に満たないと、拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。また、いずれか一方でも前記値を超えると、応力緩和特性が低下する。なお、１００％モジュラス、３００％モジュラス、引張強さおよび引張伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張特性の求め方）に準拠して測定される。
【００３８】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍであることが好ましく、２５〜３０Ｎ／ｍｍであることがより好ましい。引裂強さが２０Ｎ／ｍｍ未満では、拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。また、３０Ｎ／ｍｍを超えると永久伸び特性が低下する。引裂強さは、ＪＩＳ Ｋ ６２５２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引裂強さの求め方）に準拠して測定される。
【００３９】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｇ）永久伸びが５．０〜１０．０％であることが好ましく、８．０〜９．０％であることがより好ましい。永久伸びが１０．０％を超えるとインナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性が低下する。また、５．０％に満たないと拡径時に常温収縮チューブが破断しやすくなる。永久伸びは、ＪＩＳ Ｋ ６２７３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張り永久ひずみ、伸び率およびクリープ率の求め方）に準拠して測定される。
【００４０】
また、本発明の常温収縮チューブは、（ｈ）圧縮永久ひずみが１３〜２５％であることが好ましく、１３〜１８％であることがより好ましい。圧縮永久ひずみが２５％を超えると拡径時のインナーコア引き抜き後の被装着面に対する密着性が低下する。また、１３％に満たないと引張伸び特性が低下する。圧縮永久ひずみは、ＪＩＳ Ｋ ６２６２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―常温，高温および低温における圧縮永久ひずみの求め方）に準拠し測定される。
【００４１】
次に、本発明の常温収縮チューブを用いたケーブル接続部について説明する。
【００４２】
図１は、本発明の常温収縮チューブを用いたケーブル接続部の一例を示す縦断面図である。この例は、本発明の常温収縮チューブをケーブル接続部の防水保護チューブとして用いた例である。
【００４３】
図１において、符号１は、接続すべき１対の電力ケーブルを示している。これらの各電力ケーブル１、１は端部が段剥ぎされ、それぞれケーブル導体２およびケーブル絶縁体３が露出している。ケーブル導体２同士は導体接続管４により接続されており、導体接続管４上にはケーブル絶縁体３、３間に跨って絶縁筒５が装着されている。絶縁筒５は、絶縁性を有する絶縁筒本体５ｂの内周面および外周面にそれぞれ半導電性を有する内部電極５ａおよび外部電極５ｃを設けた構造を有する。そして、この絶縁筒５の外側には編組メッシュ６が設けられ、さらに、その編組メッシュ６を覆うように本発明の常温収縮チューブ７が装着されている。
【００４４】
常温収縮チューブ７は、使用前に、内部にインナーコアと称する筒状の拡径保持部材を挿入して拡径状態を維持し、ケーブルを通し、所定の位置に配置させたところで、支持材を抜き去ることにより装着させたものである。支持材を抜き去ることにより、常温収縮チューブ７が縮径し、所定の位置に固定される。
【００４５】
常温収縮チューブ７の両端部にはケーブル１（ケーブルシース８）に跨ってさらに絶縁テープ９が巻回されており、また、ケーブル外部半導電層（図示なし）上には、ＡＣＰテープ等の半導電性融着テープ１０が巻回されている。
【００４６】
このように構成されるケーブル接続部においては、防水保護チューブとして、（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体からなる常温収縮チューブが使用されているので、常温収縮チューブ自身の破断が防止されるとともに、常温収縮チューブと絶縁筒との密着性も良好である。したがって、優れた防水性を維持することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は、本発明の常温収縮チューブを防水保護チューブとして用いた中間接続部の例であるが、本発明はこのような例に限定されるものではなく、導体接続管上に装着する絶縁補強チューブ等としても使用することができる。また、接続部も中間接続部に限らず、ケーブル終端部等にも適用可能である。絶縁補強チューブとして用いた場合には、信頼性の高い絶縁補強体を形成することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた成分は以下の通りである。
【００４９】
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（１）：
三井化学（株）製 商品名 三井ＥＰＴ Ｘ−３０４２ＥＨ；
エチレン含有量＝６６質量％、ジエン含有量４．７質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）＝３７
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（２）：
三井化学（株）製 商品名 三井タープレン ４１００−Ｅ；
エチレン含有量＝５７質量％、ジエン含有量９．５質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝７４
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（３）：
三井化学（株）製 商品名 三井ＥＰＴ Ｘ−４０１０Ｍ；
エチレン含有量＝５４質量％、ジエン含有量７．６質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）＝８
ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体）（４）：
ダウ・エラストマー（株）製 商品名 Ｎｏｒｄｅｌ ＩＰ４５７０；
エチレン含有量＝５０質量％、ジエン含有量＝５．０質量％、
ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝７０
高分散性シリカ：
Ｊ．Ｍ．ＨＵＢＥＲ製 商品名 Ｚｅｏｐｏｌｅ８７４５
炭酸カルシウム：
白石カルシウム（株）製 商品名 ホワイトンＳＳＢ赤
パラフィン系プロセスオイル：
出光興産（株）製 商品名 ダイアナプロセスオイルＰＷ−９０
酸化防止剤：
大内新興化学工業（株）製 商品名 ノクラックＭＢ
滑剤（１）：
エスアンドエスジャパン製 商品名 ストラクトールＷＢ１６
滑剤（２）：
新日本理化（株）製 商品名 ステアリン酸３００
加工助剤（１）：
ライオン（株）製 商品名 ＰＥＧ＃４０００
加工助剤（２）：
正同化学（株）製 商品名 酸化亜鉛二種
着色剤：カーボンブラック
旭カーボン（株）製 商品名 旭＃５０Ｕ
加硫剤：ジクミルパーオキサイド
化薬アクゾ（株） 製 商品名 カヤクミル Ｄ−４０Ｃ
加硫助剤（１）：
浅田化学工業（株）製 商品名 メタクリル酸亜鉛Ｒ−２０Ｓ
加硫助剤（２）：
大内新興化学工業（株）製 商品名 バルノックＰＭ
【００５０】
（実施例１）
ＥＰＤＭ（１）７３質量部、ＥＰＤＭ（２）１８質量部、ＥＰＤＭ（３）９質量部、高分散性シリカ３８質量部、炭酸カルシウム２５質量部、パラフィン系プロセスオイル３５質量部、酸化防止剤２質量部、滑剤（１）２質量部、滑剤（２）１質量部、加工助剤（１）１質量部、加工助剤（２）１質量部、着色剤２質量部、加硫剤８質量部、加硫助剤（１）３質量部を７５Ｌニーダにて均一に混練した後、チューブ状に押し出し、０．６ＭＰａ、１８０℃で８０分間加熱加硫して、外径３７ｍｍ、長さ６７０ｍｍ、肉厚４．５ｍｍの常温収縮チューブを作製した。また、これとは別に、混練物を８インチロールでシート状に押し出し、１７０℃×２５分間のプレス成形加硫を行って、２ｍｍ厚のシートを作製した。
【００５１】
（実施例２〜８、比較例１〜６）
実施例１と同様にして、表１に示す成分を表１に示す量で用いて、常温収縮チューブおよびシートを作製した。
【００５２】
各実施例および各比較例で得られたシートについて、加工性、デュロメータ硬さ、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、引張伸び、引裂強さ、永久伸び、および圧縮永久ひずみを測定した。また、各実施例および各比較例で得られた常温収縮チューブについて、保管試験および水密試験を行い、その特性を評価した。測定方法、評価方法等は次の通りである。
【００５３】
［加工性］
ＡＳＴＭ Ｄ ２３２０に基づき、エッジの連続性と鋭さ、および表面肌の平滑性を、それぞれ最高４点、最低１点として採点し、合計点数を算出した。
［デュロメータ硬さ］
ＪＩＳ Ｋ ６２５３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―硬さの求め方）に規定するタイプＡデュロメータにより測定した。
［１００％および３００％モジュラス］
ＪＩＳ Ｋ ６２５１（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張特性の求め方）に基づいて１００％および３００％伸長時のモジュラスをそれぞれ測定した。
［引張強さ、引張伸び］
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に基づき、３号試験片を用いて測定した。
［引裂強さ］
ＪＩＳ Ｋ ６２５２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引裂強さの求め方）に基づき、切り込みありアングル型を用いて測定した。
［永久伸び］
ＪＩＳ Ｋ ６２７３（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―引張り永久ひずみ、伸び率およびクリープ率の求め方）に規定される幅５ｍｍの短冊状試験片を２００％伸長した状態で７０℃の恒温槽中に２４時間保持した後、開放し、開放３０分後の標線間距離を測定し、伸長前の標線間距離に対する伸長後の標線間距離の変化率を求めた。
［圧縮永久ひずみ］
ＪＩＳ Ｋ ６２６２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム―常温，高温および低温における圧縮永久ひずみの求め方）に準拠し、７０℃で２４時間の条件で圧縮率２５％として測定した。
［保管試験］
拡径率（拡径前の常温収縮チューブの直径に対する拡径後の直径の変化率）３００％に拡径した常温収縮チューブを７０℃で１０日間保管し、破断の有無を調べた。チューブに破断が認められなかった場合を「○」、破断が認められた場合を「×」で示した。
［水密試験］
常温収縮チューブを用いて図１に示すような直線接続部を組み立て、約１０ｋＰａの圧力下、１時間放置し、接続部内への水の浸入の有無を調べた。水の浸入が認められなかった場合を「○」、水の浸入が認められた場合を「×」で示した。
【００５４】
これらの結果を表１下欄に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１から明らかなように、実施例１〜８はいずれも加工性、デュロメータ硬さ、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、引張伸び、引裂強さ、永久伸び、圧縮永久ひずみにおいて、良好な結果が得られた。
また、ＥＰＤＭ（１）を６５〜７５質量％、ＥＰＤＭ（２）を２０〜１５質量％、ＥＰＤＭ（３）を１０〜１５質量％とすることにより、デュロメータ硬さ、引張伸び、引裂強さ、圧縮永久ひずみにおいて、さらに良好な結果が得られた（実施例３〜５）。
さらに、前記ポリマー成分１００質量部あたり、シリカを４０〜８０質量部、炭酸カルシウムを１．０〜２０．０質量部、プロセスオイルを１．０〜３０．０質量部、および加硫剤を１．０〜５．０質量部とすることにより、１００％および３００％モジュラス、引張強さ、永久伸び、圧縮永久ひずみにおいて、さらに良好な結果が得られた。
【符号の説明】
【００５７】
１…電力ケーブル、２…ケーブル導体、３…ケーブル絶縁体、４…導体接続管、５…絶縁筒、６…編組メッシュ、７…常温収縮チューブ、８…ケーブルシース、９…絶縁テープ、１０…半導電性融着テープ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成されてなることを特徴とするケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項２】
前記ポリマー成分は、前記（Ａ）成分６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分１５〜２０質量％、および前記（Ｃ）成分１０〜１５質量％からなることを特徴とする請求項１記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項３】
前記組成物は、前記ポリマー成分１００質量部あたり、（Ｄ）シリカ４０〜８０質量部、（Ｅ）炭酸カルシウム１．０〜２０．０質量部、（Ｆ）プロセスオイル１．０〜３０．０質量部、および（Ｇ）加硫剤１．０〜５．０質量部を含有することを特徴とする請求項１または２記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項４】
（Ｄ）成分のシリカは、ＣＴＡＢ比表面積７５〜１７０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜２５０ｍ２／ｇの高分散性シリカであることを特徴とする請求項３記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項５】
（Ｅ）成分のプロセスオイルは、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする請求項３または４記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項６】
前記組成物は、（ａ）デュロメータ硬さ４０．０〜５０．０、（ｂ）１００％モジュラス０．６０〜０．８０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラス１．５０〜２．００ＭＰａ、（ｄ）引張強さ７．０〜１５．０ＭＰａ、（ｅ）引張伸び８００〜１０００％、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍ、（ｇ）永久伸び５．０〜１０．０％、および（ｈ）圧縮永久ひずみ１３〜２５％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項７】
ケーブル接続部の防水保護チューブ用途に使用されるものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブを備えたことを特徴とするケーブル接続部。
【請求項１】
（Ａ）エチレン含有量６３〜６９質量％、ジエン含有量４．４〜５．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）３５〜３９のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体６０〜８５質量％、（Ｂ）エチレン含有量５６〜６２質量％、ジエン含有量９．０〜１０．０質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）７１〜７６のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体１０〜２５質量％、および（Ｃ）エチレン含有量５２〜５５質量％、ジエン含有量７．４〜８．４質量％、ムーニ粘度ＭＬ１＋４（１００℃）５〜１０のエチレン・プロピレン・ジエン３元共重合体５〜１５質量％からなるポリマー成分を含有する組成物の架橋体で構成されてなることを特徴とするケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項２】
前記ポリマー成分は、前記（Ａ）成分６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分１５〜２０質量％、および前記（Ｃ）成分１０〜１５質量％からなることを特徴とする請求項１記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項３】
前記組成物は、前記ポリマー成分１００質量部あたり、（Ｄ）シリカ４０〜８０質量部、（Ｅ）炭酸カルシウム１．０〜２０．０質量部、（Ｆ）プロセスオイル１．０〜３０．０質量部、および（Ｇ）加硫剤１．０〜５．０質量部を含有することを特徴とする請求項１または２記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項４】
（Ｄ）成分のシリカは、ＣＴＡＢ比表面積７５〜１７０ｍ２／ｇ、ＢＥＴ比表面積８５〜２５０ｍ２／ｇの高分散性シリカであることを特徴とする請求項３記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項５】
（Ｅ）成分のプロセスオイルは、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする請求項３または４記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項６】
前記組成物は、（ａ）デュロメータ硬さ４０．０〜５０．０、（ｂ）１００％モジュラス０．６０〜０．８０ＭＰａ、（ｃ）３００％モジュラス１．５０〜２．００ＭＰａ、（ｄ）引張強さ７．０〜１５．０ＭＰａ、（ｅ）引張伸び８００〜１０００％、（ｆ）引裂強さ２０〜３０Ｎ／ｍｍ、（ｇ）永久伸び５．０〜１０．０％、および（ｈ）圧縮永久ひずみ１３〜２５％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項７】
ケーブル接続部の防水保護チューブ用途に使用されるものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のケーブル接続部用常温収縮チューブを備えたことを特徴とするケーブル接続部。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１５１０７４（Ｐ２０１２−１５１０７４Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８８４（Ｐ２０１１−１０８８４）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
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