半導電性樹脂組成物及び電力ケーブル
【課題】成形品としての特性を損なうことなく、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する成形品を、成形性よく製造できる半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて得られた成形品の提供。
【解決手段】（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物；かかる半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブル。
【解決手段】（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物；かかる半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて成形した半導電層を備えた電力ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力ケーブル、特に高圧電力ケーブルでは、導体を被覆する絶縁層とこの導体との界面において、電界の集中を緩和したり、部分的な放電を防止する目的で、絶縁層の径方向内側及び外側の双方に、半導電層が設けられている。ここで、絶縁層とは、例えば、１×１０１３Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有するものを指す。そして、半導電層は、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有するもので構成され、通常は、半導電性ゴムの成形品からなる。
【０００３】
半導電層等の半導電性成形品の製造方法としては、これまでに、カーボンブラック等の導電性物質が配合された半導電性樹脂組成物を用いて成形する方法（例えば、特許文献１参照）がよく知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の製造方法は、半導電性成形品の体積抵抗率を１×１０５Ω・ｃｍ以下とすることに主眼が置かれており、半導電性樹脂組成物は製造時の成形性が劣るという問題点があった。より具体的には、体積抵抗率を下げるため、カーボンブラック等の導電性物質を多量に配合すると、半導電性樹脂組成物は成形時における溶融粘度が高くなるために、押出速度が低下してしまう。また、このような半導電性樹脂組成物は、溶融粘度が変動し易くなるため、製造条件の調節が必要であり、生産性が低いという問題点があった。さらに、場合によっては、得られた成形品の特性が損なわれてしまうという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、成形品としての特性を損なうことなく、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する成形品を、成形性よく製造できる半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて得られた成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、
本発明は、（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物を提供する。
かかる半導電性樹脂組成物は、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が前記範囲であることで、溶融粘度が低くて成形性に優れるとともに、得られる成形品が目的とする半導電性を安定して有するものとなる。また、（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤の配合量が前記範囲であることで、成形品の特性が損なわれることもない。すなわち、得られる成形品は体積抵抗率が低減されるとともに、良好な伸縮性を有するものとなる。
本発明の半導電性樹脂組成物においては、前記（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることが好ましい。
有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることにより、架橋反応が良好に進行し、より優れた特性の成形品が得られる。
また、本発明は、上記本発明の半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブルを提供する。
かかる電力ケーブルは、前記半導電性樹脂組成物を用いて半導電層に成形する時の成形性に優れるため、容易に製造できる。また、前記半導電層は、成形品としての特性を損なうことなく、目的とする体積抵抗率を有するものとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、成形品としての特性を損なうことなく、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する成形品を、成形性よく製造できる半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて得られた成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る組成物を用いて得られた半導電層を備えた電力ケーブルを例示する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜半導電性樹脂組成物＞
本発明に係る半導電性樹脂組成物（以下、「組成物」と略記することがある）は、（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（以下、「ＥＰＤＭ」と略記することがある）１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤（以下、「架橋剤」と略記することがある）２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする。通常、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量により、得られる導電性成形品（以下、「成形品」と略記することがある）の体積抵抗率が調節されるが、一方で（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が多くなり過ぎると、組成物の溶融粘度が高くなり、成形性が悪化してしまう。本発明においては、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量だけでなく、（Ｃ）架橋剤の配合量でも体積抵抗率を調節するので、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量を低減でき、組成物の成形性を悪化させること無く、目的とする体積抵抗率（すなわち、半導電性）を有する成形体が得られる。
以下、本発明について、詳細に説明する。
【００１１】
（Ａ）ＥＰＤＭは、主たるモノマーとしてエチレン及びプロピレンを使用し、さらに、重合性不飽和結合（二重結合）を有する非共役ジエンモノマーを少量使用して、これらモノマーを共重合させて得られたものであり、主鎖中に二重結合を有する。（Ａ）ＥＰＤＭは、本発明に係る前記組成物において、ベースポリマーに相当する。
【００１２】
前記ジエンモノマーとしては、公知のものが使用でき、好ましいものとして５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、ビニルノルボルネン（ＶＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）が例示できる。
前記ジエンモノマーは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１３】
（Ａ）ＥＰＤＭとしては、市販品を使用してもよいし、公知の方法にしたがって合成したものを使用してもよい。
（Ａ）ＥＰＤＭは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１４】
前記組成物において、配合成分の総量に占める（Ａ）ＥＰＤＭの配合量は、４０〜９０質量％であることが好ましく、５０〜７５質量％であることが好ましい。このような範囲とすることで、特性がより良好な成形品が得られる。
【００１５】
（Ｂ）導電性カーボンブラックは、公知のものでよく、好ましいものとしてアセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックが例示できる。
（Ｂ）導電性カーボンブラックは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１６】
前記組成物において、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量は、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたり２０〜７０質量部である。下限値以上とすることで、得られる成形品は、目的とする半導電性を安定して有するものとなる。下限値よりも少なくなると、成形品の体積抵抗率は急激に上昇し易くなり、成形品を安定した品質で製造するのが困難となる。一方、上限値以下とすることで、組成物の溶融粘度を低下させることができ、流動性が良好で成形性に優れた組成物とすることができる。そして、これら効果がより顕著に得られることから、（Ｂ）導電性カーボンブラックの前記配合量は、２５〜６５質量部であることが好ましく、３０〜６０質量部であることがより好ましい。
【００１７】
（Ｃ）架橋剤は、有機過酸化物系のものであれば特に限定されず、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド等が例示できる。そして、架橋反応が良好に進行し、より優れた特性の成形品が得られる点から、（Ｃ）架橋剤は、ジアルキルパーオキサイドであることが好ましく、ジクミルパーオキサイドであることがより好ましい。
【００１８】
（Ｃ）架橋剤は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよいが、通常は、一種で十分である。
【００１９】
前記組成物において、（Ｃ）架橋剤の配合量は、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたり２〜７質量部である。下限値以上とすることで、成形性が悪化することなく、得られる成形品は体積抵抗率が低減され、１×１０５Ω・ｃｍ以下となる。これは、（Ａ）ＥＰＤＭが十分に架橋され、得られた樹脂中に（Ｂ）導電性カーボンブラックが満遍なく分散することによると推測される。また、（Ａ）ＥＰＤＭが十分に架橋されるので、成形品の形状を安定して維持できる。一方、上限値以下とすることで、過度な架橋が抑制され、得られる成形品は良好な伸縮性を有するものとなる。前記組成物から得られる、後述する成形品は、半導電性ゴムに分類されるが、過度に架橋された半導電性ゴムは、伸縮性が不十分であるため、その形状の維持が困難である。そのため成形品としての特性を欠いており、実用には適さない。
【００２０】
前記組成物は、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤以外に、本発明の効果を妨げない範囲内において、さらに（Ｄ）その他の成分が配合されてなるものでもよい。
（Ｄ）その他の成分としては、公知のものが適宜使用でき、架橋助剤、軟化剤、老化防止剤、安定剤、充填材、補強剤、顔料等が例示できる。
例えば、前記架橋助剤を配合することで、前記組成物の（Ａ）ＥＰＤＭの架橋反応を、より円滑に進行させることができる。
また、前記軟化剤を配合することで、前記組成物をより容易に成形できる。また、前記老化防止剤又は安定剤を配合することで、得られる成形品は安定性がより向上する。
【００２１】
（Ｄ）その他の成分は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００２２】
前記組成物において、配合成分の総量に占める、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤の総配合量の比率は、７５質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましい。前記比率の上限値は特に限定されず、１００質量％であってもよいが、通常は９７質量％であることが好ましい。下限値以上とすることで、目的とする半導電性及びその他の特性により優れた成形品が得られる。また、上限値以下とし、（Ｄ）その他の成分を配合することで、（Ｄ）その他の成分の種類に応じた有利な効果が得られる。
【００２３】
前記組成物は、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤、並びに必要に応じて（Ｄ）その他の成分を配合することで製造できる。
各成分の配合時には、これら成分を添加して、各種手段により十分に混合することが好ましい。そして、各成分は、これらを順次添加しながら混合してもよいし、全成分を添加してから混合してもよい。
【００２４】
前記各成分の混合方法は、特に限定されず、例えば、撹拌翼、ボールミル、超音波分散機、混錬機等を使用して、常温又は加熱条件下で所定時間混合する公知の方法を適用すればよい。
また、組成物の製造後に直ちにこれを混錬し、加熱成形して成形品を製造したい場合には、組成物の製造を兼ねて混錬を行ってもよい。
（Ｄ）その他の成分として、架橋助剤を使用する場合には、架橋助剤は成形品製造直前に組成物に配合することが好ましい。
【００２５】
前記組成物は、（Ｃ）架橋剤の配合量を前記範囲内に設定したことにより、成形性が悪化することなく、伸縮性、体積抵抗率、及びその他の特性が良好な成形品とすることができる。成形品製造時の架橋剤の配合量は、原料成分の架橋反応を必要とされる程度まで行うことができる範囲内において、できるだけ少量にするのが一般的である。これは、架橋剤を必要以上に使用することで、得られる成形体中の架橋剤又は架橋剤に由来する不純物の残存量が増大することを避けるためである。これらの残存量が増大し過ぎると、成形体の機械特性をはじめとする諸特性に悪影響の出ることが危惧される。例えば、先に挙げた「特開平４−３１１７４５号公報」には、架橋性樹脂成分、導電性カーボンブラック及び架橋剤が配合されてなる半導電性樹脂組成物が開示され、かかる組成物において、架橋剤の配合量を架橋性樹脂成分の配合量１００質量部あたり０．２〜５質量部とすることが記載されている。しかし、具体的に効果が確認されている架橋剤の前記配合量は０．５質量部のみであり、０．５質量部よりも前記配合量が多い組成物は実質的に何ら開示されていない。これに対して、本発明に係る前記組成物においては、後述するように、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたりの（Ｃ）架橋剤の配合量を２〜７質量部とすることにより、伸縮性等の諸特性が良好な成形品が得られることを具体的に確認している。本発明に係る前記組成物は、（Ｃ）架橋剤の配合量が通常よりも多いにもかかわらず、成形品の品質が良好である点で、従来のものとは全く相違するものである。さらに、本発明に係る前記組成物は、（Ｂ）導電性カーボンブラック等の一般的な導電性物質ではなく、（Ｃ）架橋剤の配合量を調節することで、成形品の体積抵抗率を調節できる点で、従来にない優れたものである。（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量だけでなく、（Ｃ）架橋剤の配合量でも体積抵抗率を調節するので、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量を低減できるからである。
【００２６】
＜成形品＞
本発明に係る前記組成物は、加熱成形することで半導電性成形品とすることができる。前記成形品としては、特に、電力ケーブルの被覆に使用される半導電層が好適である。このような電力ケーブルは、半導電層として前記組成物を用いて得られたものを備えた点以外は、従来の電力ケーブルと同様に構成できる。
【００２７】
図１は、本発明に係る前記組成物を用いて得られた半導電層を備えた電力ケーブルを例示する概略断面図である。
ここに示す電力ケーブル１は、導体１１上に、径方向内側から外側へ向けて、第一の半導電層１２、絶縁層１３、第二の半導電層１４、金属遮蔽層１５及びシース１６を、この順に同心状に備える。ここでは、第一の半導電層１２は内部半導電層に、第二の半導電層１４は外部半導電層に、それぞれ相当する。
【００２８】
導体１１は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の単体金属又は合金からなる。
第一の半導電層１２は、導体１１を被覆しており、前記組成物を用いて成形したものである。第一の半導電層１２の厚さは、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。
絶縁層１３は、第一の半導電層１２を被覆しており、例えば、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンからなる。絶縁層１３の厚さは、１〜３０ｍｍであることが好ましい。
第二の半導電層１４は、絶縁層１３を被覆しており、第一の半導電層１２と同様に、前記組成物を用いて成形したものである。第二の半導電層１４の厚さは、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。第一の半導電層１２及び第二の半導電層１４は、互いに同じ材質でもよいし、異なる材質でもよい。
金属遮蔽層１５は、第二の半導電層１４を被覆しており、例えば、銅等の金属からなる。金属遮蔽層１５の厚さは、０．００１〜０．５ｍｍであることが好ましい。
シース１６は、金属遮蔽層１５を被覆しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の樹脂からなる。
【００２９】
ここでは、電力ケーブル１として、半導電層を２層備えたものを示しているが、本発明に係る電力ケーブルはこれに限定されず、半導電層は、導体層及び絶縁層間に配置されていれば、その層数は１でもよいし３以上でもよく、目的に応じて任意に調節できる。
【００３０】
電力ケーブル１は、前記組成物を使用すること以外は、従来の電力ケーブルと同様の方法で製造できる。例えば、以下の通りである。
まず、本発明に係る前記組成物を二軸押出機、ニーダ、バンバリーミキサ等を使用して溶融混練した後、押出機を使用して導体１１上に押出し、導体１１を被覆する。この時、前記組成物は、溶融混練後に造粒機でペレットにしてから、押出に供してもよい。
押出時の前記組成物は、溶融粘度が低いので流動性が良好であり、所望の形状に速やかに成形できるなど、成形性に優れる。
【００３１】
次いで、被覆後の前記組成物を加熱して架橋させることにより、加熱成形を完了し、第一の半導電層１２を形成する。
この時の加熱は、例えば、水蒸気を吹き付けるなど、公知の方法で行えばよい。加熱温度は１５０〜２００℃であることが好ましく、加熱時間は１〜４５分間であることが好ましい。このような範囲とすることで、第一の半導電層１２の特性がより良好となる。
【００３２】
次いで、押出機を使用して、絶縁層とするための組成物を第一の半導電層１２上に押出し、第一の半導電層１２を被覆することにより、絶縁層１３を形成する。絶縁層１３の形成に架橋が必要である場合には、被覆後に加熱を行えばよい。
なお、第一の半導電層１２を形成するための加熱は、上記のように絶縁層１３の形成前ではなく、絶縁層１３の形成時に同時に、又は絶縁層１３の形成後に行ってもよい。
また、第一の半導電層１２及び絶縁層１３を形成するためのそれぞれの組成物は、二層同時押出により、一挙に押出してもよい。
【００３３】
次いで、第一の半導電層１２の場合と同様の方法で、本発明に係る前記組成物を絶縁層１３上に押出し、絶縁層１３を被覆する。
この押出時の前記組成物も、溶融粘度が低いので流動性が良好であり、所望の形状に速やかに成形できるなど、成形性に優れる。
【００３４】
次いで、第一の半導電層１２の場合と同様の方法で、被覆後の前記組成物を加熱して架橋させることにより、加熱成形を完了し、第二の半導電層１４を形成する。
なお、第一の半導電層１２及び／又は絶縁層１３を形成するための加熱は、上記のように第二の半導電層１４の形成前ではなく、第二の半導電層１４の形成時に同時に行ってもよい。
また、第一の半導電層１２、絶縁層１３及び第二の半導電層１４を形成するためのそれぞれの組成物は、三層同時押出により、一挙に押出してもよい。
【００３５】
次いで、第二の半導電層１４上に金属遮蔽層１５を形成する。金属遮蔽層１５は、例えば、金属製テープを第二の半導電層１４上に捲回することにより形成できる。
【００３６】
次いで、絶縁層１３の場合と同様の方法で、金属遮蔽層１５上にシース１６を形成することにより、電力ケーブル１が得られる。
【００３７】
ここでは、前記成形品として、電力ケーブルの被覆に使用される半導電層について説明したが、その他の成形品も、適宜成形方法を選択し、上記と同様の加熱条件で前記組成物を架橋させることにより、同様に製造できる。押出成形以外の成形方法としては、射出成形、金型成形等、公知の方法が適用できる。
【００３８】
前記組成物を用いて得られた成形品は、伸縮性など、成形品としての特性を損なうことなく、目的とする体積抵抗率を有するものとなる。
例えば、体積抵抗率は、日本ゴム協会標準規格「ＳＲＩＳ ２３０１−１９６９導電性ゴムおよびプラスチックの体積抵抗率試験方法」に準拠した方法による測定値で、１×１０５Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０３Ω・ｃｍ以下とすることができる。
また、伸縮性については、「ＪＩＳ Ｋ ６２５１」に準拠した方法による伸びの測定値で、好ましくは１５０％以上、より好ましくは１７０％以上とすることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１〜４、比較例１〜２］
＜組成物及び成形品の製造＞
表１に示す配合量となるように、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック、（Ｃ）架橋剤及び（Ｄ）その他の成分を添加し、ロール混錬機（大竹機械工業社製）を使用して８０℃でこれらを混錬することにより、組成物を製造した。なお、（Ｄ）その他の成分の配合量は適宜調節し、配合成分の総量に占める、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤の総配合量の比率が、９０〜９５質量％となるようにした。
【００４１】
なお、表１中の各成分の略号はそれぞれ以下のものを意味する。
（Ａ）ＥＰＤＭ
（Ａ）−１：ＥＰＴ３０４５（三井化学社製）
（Ｂ）導電性カーボンブラック
（Ｂ）−１：アセチレンブラック（電気化学工業社製）
（Ｃ）架橋剤
（Ｃ）−１：ジクミルパーオキサイド（化薬アクゾ社製）
（Ｄ）その他の成分
（Ｄ１）軟化剤
（Ｄ１）−１：サンパー２１００（日本サン石油社製）
（Ｄ２）老化防止剤
（Ｄ２）−１：ノクラックＮＳ−５（大内新興社製）
（Ｄ３）安定剤
（Ｄ３）−１：亜鉛華（三井金属鉱業社製）
【００４２】
次いで、プレス装置（江東工業所製）を使用して、得られた前記組成物を１６０℃で４０分間加熱プレスし、成形品として厚さ２ｍｍのシートを製造した。
【００４３】
＜組成物の評価＞
得られた前記組成物について、成形前にレオメータ試験を行った。レオメータ試験は、樹脂組成物の押出特性や架橋特性を試験するものであり、「ＪＩＳ Ｋ ６３００−２」に準拠して、ねじり振動式ディスク加硫試験機を使用して行い、縦軸にトルク、横軸に加硫時間を割り当てた加硫曲線を作成した。結果を表２に示す。表２中のレオメータ試験に関する各略号は、それぞれ以下のものを意味する。
ＭＨ：トルクの最大値（Ｎ・ｍ）
ＭＬ：トルクの最小値（Ｎ・ｍ）
ｔ１０：試験開始からトルクの値が０．１ＭＨに到達するまでの時間（分）
ｔ９０：試験開始からトルクの値が０．９ＭＨに到達するまでの時間（分）
【００４４】
＜成形品の評価＞
得られた前記成形品について、下記方法により体積抵抗率及び伸びを測定した。結果を表２に示す。
（体積抵抗率）
日本ゴム協会標準規格「ＳＲＩＳ ２３０１−１９６９導電性ゴムおよびプラスチックの体積抵抗率試験方法」に準拠して行った。すなわち、絶縁板上に成形品を載せ、一対の電極を成形品上に７０ｍｍの間隔を空けて配置し、これら電極に均等に荷重及び電圧を印加し、ホイートストンブリッジを使用して電極間の抵抗値を測定することにより、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を求めた。
（伸び）
「ＪＩＳ Ｋ ６２５１」に準拠し、前記成形品をダンベル状に打ち抜いて試験片とし、引張試験機を使用して、この試験片の伸び（％）を測定した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
上記結果から明らかなように、実施例１〜４において、組成物はレオメータ測定値が良好で溶融粘度が低く、これら測定値も安定しており、優れた成形性を安定して有していた。そして、成形品は体積抵抗率及び伸びがいずれも良好であり、半導電性成形品としての特性に優れていた。例えば、成形品の体積抵抗率は、いずれも上限値の目安となる１×１０５Ω・ｃｍよりも大幅に低い値を示した。
これに対して比較例１においては、組成物の（Ｃ）架橋剤の配合量が多過ぎたことにより、成形品の伸びが著しく劣っていた。このような成形品はくずれ易く、その形状の維持が困難であるため、実用には適さない。また、比較例２においては、組成物の（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が多過ぎたことにより、ＭＬが著しく高くなった。ＭＬは、例えば、組成物の押出成形時における溶融粘度の指標となる重要な値であり、比較例２は、組成物の流動性が悪く、成形性が著しく劣るものであった。
これら実施例及び比較例において、成形品の伸びは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど低下する傾向を示した。また、成形品の体積抵抗率は、（Ｃ）架橋剤の配合量が２質量部よりも多い領域で、その配合量が増えるほど低下する傾向を示した。また、レオメータ測定値のうち、ｔ１０、ｔ９０及びＭＬは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど低下する傾向を示し、ＭＨは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど上昇する傾向を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、半導電性成形品全般に利用可能であり、特に電力ケーブルの半導電層とするのに有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・電力ケーブル、１１・・・導体、１２・・・第一の半導電層、１３・・・絶縁層、１４・・・第二の半導電層、１５・・・金属遮蔽層、１６・・・シース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて成形した半導電層を備えた電力ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力ケーブル、特に高圧電力ケーブルでは、導体を被覆する絶縁層とこの導体との界面において、電界の集中を緩和したり、部分的な放電を防止する目的で、絶縁層の径方向内側及び外側の双方に、半導電層が設けられている。ここで、絶縁層とは、例えば、１×１０１３Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有するものを指す。そして、半導電層は、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有するもので構成され、通常は、半導電性ゴムの成形品からなる。
【０００３】
半導電層等の半導電性成形品の製造方法としては、これまでに、カーボンブラック等の導電性物質が配合された半導電性樹脂組成物を用いて成形する方法（例えば、特許文献１参照）がよく知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の製造方法は、半導電性成形品の体積抵抗率を１×１０５Ω・ｃｍ以下とすることに主眼が置かれており、半導電性樹脂組成物は製造時の成形性が劣るという問題点があった。より具体的には、体積抵抗率を下げるため、カーボンブラック等の導電性物質を多量に配合すると、半導電性樹脂組成物は成形時における溶融粘度が高くなるために、押出速度が低下してしまう。また、このような半導電性樹脂組成物は、溶融粘度が変動し易くなるため、製造条件の調節が必要であり、生産性が低いという問題点があった。さらに、場合によっては、得られた成形品の特性が損なわれてしまうという問題点もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、成形品としての特性を損なうことなく、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する成形品を、成形性よく製造できる半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて得られた成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、
本発明は、（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物を提供する。
かかる半導電性樹脂組成物は、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が前記範囲であることで、溶融粘度が低くて成形性に優れるとともに、得られる成形品が目的とする半導電性を安定して有するものとなる。また、（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤の配合量が前記範囲であることで、成形品の特性が損なわれることもない。すなわち、得られる成形品は体積抵抗率が低減されるとともに、良好な伸縮性を有するものとなる。
本発明の半導電性樹脂組成物においては、前記（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることが好ましい。
有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることにより、架橋反応が良好に進行し、より優れた特性の成形品が得られる。
また、本発明は、上記本発明の半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブルを提供する。
かかる電力ケーブルは、前記半導電性樹脂組成物を用いて半導電層に成形する時の成形性に優れるため、容易に製造できる。また、前記半導電層は、成形品としての特性を損なうことなく、目的とする体積抵抗率を有するものとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、成形品としての特性を損なうことなく、１×１０５Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する成形品を、成形性よく製造できる半導電性樹脂組成物、及び該組成物を用いて得られた成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る組成物を用いて得られた半導電層を備えた電力ケーブルを例示する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜半導電性樹脂組成物＞
本発明に係る半導電性樹脂組成物（以下、「組成物」と略記することがある）は、（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（以下、「ＥＰＤＭ」と略記することがある）１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤（以下、「架橋剤」と略記することがある）２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする。通常、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量により、得られる導電性成形品（以下、「成形品」と略記することがある）の体積抵抗率が調節されるが、一方で（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が多くなり過ぎると、組成物の溶融粘度が高くなり、成形性が悪化してしまう。本発明においては、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量だけでなく、（Ｃ）架橋剤の配合量でも体積抵抗率を調節するので、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量を低減でき、組成物の成形性を悪化させること無く、目的とする体積抵抗率（すなわち、半導電性）を有する成形体が得られる。
以下、本発明について、詳細に説明する。
【００１１】
（Ａ）ＥＰＤＭは、主たるモノマーとしてエチレン及びプロピレンを使用し、さらに、重合性不飽和結合（二重結合）を有する非共役ジエンモノマーを少量使用して、これらモノマーを共重合させて得られたものであり、主鎖中に二重結合を有する。（Ａ）ＥＰＤＭは、本発明に係る前記組成物において、ベースポリマーに相当する。
【００１２】
前記ジエンモノマーとしては、公知のものが使用でき、好ましいものとして５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、ビニルノルボルネン（ＶＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）が例示できる。
前記ジエンモノマーは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１３】
（Ａ）ＥＰＤＭとしては、市販品を使用してもよいし、公知の方法にしたがって合成したものを使用してもよい。
（Ａ）ＥＰＤＭは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１４】
前記組成物において、配合成分の総量に占める（Ａ）ＥＰＤＭの配合量は、４０〜９０質量％であることが好ましく、５０〜７５質量％であることが好ましい。このような範囲とすることで、特性がより良好な成形品が得られる。
【００１５】
（Ｂ）導電性カーボンブラックは、公知のものでよく、好ましいものとしてアセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラックが例示できる。
（Ｂ）導電性カーボンブラックは、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００１６】
前記組成物において、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量は、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたり２０〜７０質量部である。下限値以上とすることで、得られる成形品は、目的とする半導電性を安定して有するものとなる。下限値よりも少なくなると、成形品の体積抵抗率は急激に上昇し易くなり、成形品を安定した品質で製造するのが困難となる。一方、上限値以下とすることで、組成物の溶融粘度を低下させることができ、流動性が良好で成形性に優れた組成物とすることができる。そして、これら効果がより顕著に得られることから、（Ｂ）導電性カーボンブラックの前記配合量は、２５〜６５質量部であることが好ましく、３０〜６０質量部であることがより好ましい。
【００１７】
（Ｃ）架橋剤は、有機過酸化物系のものであれば特に限定されず、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド等が例示できる。そして、架橋反応が良好に進行し、より優れた特性の成形品が得られる点から、（Ｃ）架橋剤は、ジアルキルパーオキサイドであることが好ましく、ジクミルパーオキサイドであることがより好ましい。
【００１８】
（Ｃ）架橋剤は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよいが、通常は、一種で十分である。
【００１９】
前記組成物において、（Ｃ）架橋剤の配合量は、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたり２〜７質量部である。下限値以上とすることで、成形性が悪化することなく、得られる成形品は体積抵抗率が低減され、１×１０５Ω・ｃｍ以下となる。これは、（Ａ）ＥＰＤＭが十分に架橋され、得られた樹脂中に（Ｂ）導電性カーボンブラックが満遍なく分散することによると推測される。また、（Ａ）ＥＰＤＭが十分に架橋されるので、成形品の形状を安定して維持できる。一方、上限値以下とすることで、過度な架橋が抑制され、得られる成形品は良好な伸縮性を有するものとなる。前記組成物から得られる、後述する成形品は、半導電性ゴムに分類されるが、過度に架橋された半導電性ゴムは、伸縮性が不十分であるため、その形状の維持が困難である。そのため成形品としての特性を欠いており、実用には適さない。
【００２０】
前記組成物は、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤以外に、本発明の効果を妨げない範囲内において、さらに（Ｄ）その他の成分が配合されてなるものでもよい。
（Ｄ）その他の成分としては、公知のものが適宜使用でき、架橋助剤、軟化剤、老化防止剤、安定剤、充填材、補強剤、顔料等が例示できる。
例えば、前記架橋助剤を配合することで、前記組成物の（Ａ）ＥＰＤＭの架橋反応を、より円滑に進行させることができる。
また、前記軟化剤を配合することで、前記組成物をより容易に成形できる。また、前記老化防止剤又は安定剤を配合することで、得られる成形品は安定性がより向上する。
【００２１】
（Ｄ）その他の成分は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００２２】
前記組成物において、配合成分の総量に占める、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤の総配合量の比率は、７５質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましい。前記比率の上限値は特に限定されず、１００質量％であってもよいが、通常は９７質量％であることが好ましい。下限値以上とすることで、目的とする半導電性及びその他の特性により優れた成形品が得られる。また、上限値以下とし、（Ｄ）その他の成分を配合することで、（Ｄ）その他の成分の種類に応じた有利な効果が得られる。
【００２３】
前記組成物は、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤、並びに必要に応じて（Ｄ）その他の成分を配合することで製造できる。
各成分の配合時には、これら成分を添加して、各種手段により十分に混合することが好ましい。そして、各成分は、これらを順次添加しながら混合してもよいし、全成分を添加してから混合してもよい。
【００２４】
前記各成分の混合方法は、特に限定されず、例えば、撹拌翼、ボールミル、超音波分散機、混錬機等を使用して、常温又は加熱条件下で所定時間混合する公知の方法を適用すればよい。
また、組成物の製造後に直ちにこれを混錬し、加熱成形して成形品を製造したい場合には、組成物の製造を兼ねて混錬を行ってもよい。
（Ｄ）その他の成分として、架橋助剤を使用する場合には、架橋助剤は成形品製造直前に組成物に配合することが好ましい。
【００２５】
前記組成物は、（Ｃ）架橋剤の配合量を前記範囲内に設定したことにより、成形性が悪化することなく、伸縮性、体積抵抗率、及びその他の特性が良好な成形品とすることができる。成形品製造時の架橋剤の配合量は、原料成分の架橋反応を必要とされる程度まで行うことができる範囲内において、できるだけ少量にするのが一般的である。これは、架橋剤を必要以上に使用することで、得られる成形体中の架橋剤又は架橋剤に由来する不純物の残存量が増大することを避けるためである。これらの残存量が増大し過ぎると、成形体の機械特性をはじめとする諸特性に悪影響の出ることが危惧される。例えば、先に挙げた「特開平４−３１１７４５号公報」には、架橋性樹脂成分、導電性カーボンブラック及び架橋剤が配合されてなる半導電性樹脂組成物が開示され、かかる組成物において、架橋剤の配合量を架橋性樹脂成分の配合量１００質量部あたり０．２〜５質量部とすることが記載されている。しかし、具体的に効果が確認されている架橋剤の前記配合量は０．５質量部のみであり、０．５質量部よりも前記配合量が多い組成物は実質的に何ら開示されていない。これに対して、本発明に係る前記組成物においては、後述するように、（Ａ）ＥＰＤＭの配合量１００質量部あたりの（Ｃ）架橋剤の配合量を２〜７質量部とすることにより、伸縮性等の諸特性が良好な成形品が得られることを具体的に確認している。本発明に係る前記組成物は、（Ｃ）架橋剤の配合量が通常よりも多いにもかかわらず、成形品の品質が良好である点で、従来のものとは全く相違するものである。さらに、本発明に係る前記組成物は、（Ｂ）導電性カーボンブラック等の一般的な導電性物質ではなく、（Ｃ）架橋剤の配合量を調節することで、成形品の体積抵抗率を調節できる点で、従来にない優れたものである。（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量だけでなく、（Ｃ）架橋剤の配合量でも体積抵抗率を調節するので、（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量を低減できるからである。
【００２６】
＜成形品＞
本発明に係る前記組成物は、加熱成形することで半導電性成形品とすることができる。前記成形品としては、特に、電力ケーブルの被覆に使用される半導電層が好適である。このような電力ケーブルは、半導電層として前記組成物を用いて得られたものを備えた点以外は、従来の電力ケーブルと同様に構成できる。
【００２７】
図１は、本発明に係る前記組成物を用いて得られた半導電層を備えた電力ケーブルを例示する概略断面図である。
ここに示す電力ケーブル１は、導体１１上に、径方向内側から外側へ向けて、第一の半導電層１２、絶縁層１３、第二の半導電層１４、金属遮蔽層１５及びシース１６を、この順に同心状に備える。ここでは、第一の半導電層１２は内部半導電層に、第二の半導電層１４は外部半導電層に、それぞれ相当する。
【００２８】
導体１１は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の単体金属又は合金からなる。
第一の半導電層１２は、導体１１を被覆しており、前記組成物を用いて成形したものである。第一の半導電層１２の厚さは、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。
絶縁層１３は、第一の半導電層１２を被覆しており、例えば、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンからなる。絶縁層１３の厚さは、１〜３０ｍｍであることが好ましい。
第二の半導電層１４は、絶縁層１３を被覆しており、第一の半導電層１２と同様に、前記組成物を用いて成形したものである。第二の半導電層１４の厚さは、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。第一の半導電層１２及び第二の半導電層１４は、互いに同じ材質でもよいし、異なる材質でもよい。
金属遮蔽層１５は、第二の半導電層１４を被覆しており、例えば、銅等の金属からなる。金属遮蔽層１５の厚さは、０．００１〜０．５ｍｍであることが好ましい。
シース１６は、金属遮蔽層１５を被覆しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の樹脂からなる。
【００２９】
ここでは、電力ケーブル１として、半導電層を２層備えたものを示しているが、本発明に係る電力ケーブルはこれに限定されず、半導電層は、導体層及び絶縁層間に配置されていれば、その層数は１でもよいし３以上でもよく、目的に応じて任意に調節できる。
【００３０】
電力ケーブル１は、前記組成物を使用すること以外は、従来の電力ケーブルと同様の方法で製造できる。例えば、以下の通りである。
まず、本発明に係る前記組成物を二軸押出機、ニーダ、バンバリーミキサ等を使用して溶融混練した後、押出機を使用して導体１１上に押出し、導体１１を被覆する。この時、前記組成物は、溶融混練後に造粒機でペレットにしてから、押出に供してもよい。
押出時の前記組成物は、溶融粘度が低いので流動性が良好であり、所望の形状に速やかに成形できるなど、成形性に優れる。
【００３１】
次いで、被覆後の前記組成物を加熱して架橋させることにより、加熱成形を完了し、第一の半導電層１２を形成する。
この時の加熱は、例えば、水蒸気を吹き付けるなど、公知の方法で行えばよい。加熱温度は１５０〜２００℃であることが好ましく、加熱時間は１〜４５分間であることが好ましい。このような範囲とすることで、第一の半導電層１２の特性がより良好となる。
【００３２】
次いで、押出機を使用して、絶縁層とするための組成物を第一の半導電層１２上に押出し、第一の半導電層１２を被覆することにより、絶縁層１３を形成する。絶縁層１３の形成に架橋が必要である場合には、被覆後に加熱を行えばよい。
なお、第一の半導電層１２を形成するための加熱は、上記のように絶縁層１３の形成前ではなく、絶縁層１３の形成時に同時に、又は絶縁層１３の形成後に行ってもよい。
また、第一の半導電層１２及び絶縁層１３を形成するためのそれぞれの組成物は、二層同時押出により、一挙に押出してもよい。
【００３３】
次いで、第一の半導電層１２の場合と同様の方法で、本発明に係る前記組成物を絶縁層１３上に押出し、絶縁層１３を被覆する。
この押出時の前記組成物も、溶融粘度が低いので流動性が良好であり、所望の形状に速やかに成形できるなど、成形性に優れる。
【００３４】
次いで、第一の半導電層１２の場合と同様の方法で、被覆後の前記組成物を加熱して架橋させることにより、加熱成形を完了し、第二の半導電層１４を形成する。
なお、第一の半導電層１２及び／又は絶縁層１３を形成するための加熱は、上記のように第二の半導電層１４の形成前ではなく、第二の半導電層１４の形成時に同時に行ってもよい。
また、第一の半導電層１２、絶縁層１３及び第二の半導電層１４を形成するためのそれぞれの組成物は、三層同時押出により、一挙に押出してもよい。
【００３５】
次いで、第二の半導電層１４上に金属遮蔽層１５を形成する。金属遮蔽層１５は、例えば、金属製テープを第二の半導電層１４上に捲回することにより形成できる。
【００３６】
次いで、絶縁層１３の場合と同様の方法で、金属遮蔽層１５上にシース１６を形成することにより、電力ケーブル１が得られる。
【００３７】
ここでは、前記成形品として、電力ケーブルの被覆に使用される半導電層について説明したが、その他の成形品も、適宜成形方法を選択し、上記と同様の加熱条件で前記組成物を架橋させることにより、同様に製造できる。押出成形以外の成形方法としては、射出成形、金型成形等、公知の方法が適用できる。
【００３８】
前記組成物を用いて得られた成形品は、伸縮性など、成形品としての特性を損なうことなく、目的とする体積抵抗率を有するものとなる。
例えば、体積抵抗率は、日本ゴム協会標準規格「ＳＲＩＳ ２３０１−１９６９導電性ゴムおよびプラスチックの体積抵抗率試験方法」に準拠した方法による測定値で、１×１０５Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０３Ω・ｃｍ以下とすることができる。
また、伸縮性については、「ＪＩＳ Ｋ ６２５１」に準拠した方法による伸びの測定値で、好ましくは１５０％以上、より好ましくは１７０％以上とすることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
【００４０】
［実施例１〜４、比較例１〜２］
＜組成物及び成形品の製造＞
表１に示す配合量となるように、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック、（Ｃ）架橋剤及び（Ｄ）その他の成分を添加し、ロール混錬機（大竹機械工業社製）を使用して８０℃でこれらを混錬することにより、組成物を製造した。なお、（Ｄ）その他の成分の配合量は適宜調節し、配合成分の総量に占める、（Ａ）ＥＰＤＭ、（Ｂ）導電性カーボンブラック及び（Ｃ）架橋剤の総配合量の比率が、９０〜９５質量％となるようにした。
【００４１】
なお、表１中の各成分の略号はそれぞれ以下のものを意味する。
（Ａ）ＥＰＤＭ
（Ａ）−１：ＥＰＴ３０４５（三井化学社製）
（Ｂ）導電性カーボンブラック
（Ｂ）−１：アセチレンブラック（電気化学工業社製）
（Ｃ）架橋剤
（Ｃ）−１：ジクミルパーオキサイド（化薬アクゾ社製）
（Ｄ）その他の成分
（Ｄ１）軟化剤
（Ｄ１）−１：サンパー２１００（日本サン石油社製）
（Ｄ２）老化防止剤
（Ｄ２）−１：ノクラックＮＳ−５（大内新興社製）
（Ｄ３）安定剤
（Ｄ３）−１：亜鉛華（三井金属鉱業社製）
【００４２】
次いで、プレス装置（江東工業所製）を使用して、得られた前記組成物を１６０℃で４０分間加熱プレスし、成形品として厚さ２ｍｍのシートを製造した。
【００４３】
＜組成物の評価＞
得られた前記組成物について、成形前にレオメータ試験を行った。レオメータ試験は、樹脂組成物の押出特性や架橋特性を試験するものであり、「ＪＩＳ Ｋ ６３００−２」に準拠して、ねじり振動式ディスク加硫試験機を使用して行い、縦軸にトルク、横軸に加硫時間を割り当てた加硫曲線を作成した。結果を表２に示す。表２中のレオメータ試験に関する各略号は、それぞれ以下のものを意味する。
ＭＨ：トルクの最大値（Ｎ・ｍ）
ＭＬ：トルクの最小値（Ｎ・ｍ）
ｔ１０：試験開始からトルクの値が０．１ＭＨに到達するまでの時間（分）
ｔ９０：試験開始からトルクの値が０．９ＭＨに到達するまでの時間（分）
【００４４】
＜成形品の評価＞
得られた前記成形品について、下記方法により体積抵抗率及び伸びを測定した。結果を表２に示す。
（体積抵抗率）
日本ゴム協会標準規格「ＳＲＩＳ ２３０１−１９６９導電性ゴムおよびプラスチックの体積抵抗率試験方法」に準拠して行った。すなわち、絶縁板上に成形品を載せ、一対の電極を成形品上に７０ｍｍの間隔を空けて配置し、これら電極に均等に荷重及び電圧を印加し、ホイートストンブリッジを使用して電極間の抵抗値を測定することにより、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を求めた。
（伸び）
「ＪＩＳ Ｋ ６２５１」に準拠し、前記成形品をダンベル状に打ち抜いて試験片とし、引張試験機を使用して、この試験片の伸び（％）を測定した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
上記結果から明らかなように、実施例１〜４において、組成物はレオメータ測定値が良好で溶融粘度が低く、これら測定値も安定しており、優れた成形性を安定して有していた。そして、成形品は体積抵抗率及び伸びがいずれも良好であり、半導電性成形品としての特性に優れていた。例えば、成形品の体積抵抗率は、いずれも上限値の目安となる１×１０５Ω・ｃｍよりも大幅に低い値を示した。
これに対して比較例１においては、組成物の（Ｃ）架橋剤の配合量が多過ぎたことにより、成形品の伸びが著しく劣っていた。このような成形品はくずれ易く、その形状の維持が困難であるため、実用には適さない。また、比較例２においては、組成物の（Ｂ）導電性カーボンブラックの配合量が多過ぎたことにより、ＭＬが著しく高くなった。ＭＬは、例えば、組成物の押出成形時における溶融粘度の指標となる重要な値であり、比較例２は、組成物の流動性が悪く、成形性が著しく劣るものであった。
これら実施例及び比較例において、成形品の伸びは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど低下する傾向を示した。また、成形品の体積抵抗率は、（Ｃ）架橋剤の配合量が２質量部よりも多い領域で、その配合量が増えるほど低下する傾向を示した。また、レオメータ測定値のうち、ｔ１０、ｔ９０及びＭＬは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど低下する傾向を示し、ＭＨは、（Ｃ）架橋剤の配合量が増えるほど上昇する傾向を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、半導電性成形品全般に利用可能であり、特に電力ケーブルの半導電層とするのに有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・電力ケーブル、１１・・・導体、１２・・・第一の半導電層、１３・・・絶縁層、１４・・・第二の半導電層、１５・・・金属遮蔽層、１６・・・シース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることを特徴とする請求項１に記載の半導電性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブル。
【請求項１】
（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム１００質量部、（Ｂ）導電性カーボンブラック２０〜７０質量部、及び（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤２〜７質量部が配合されてなることを特徴とする半導電性樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ｃ）有機過酸化物系架橋剤が、ジクミルパーオキサイドであることを特徴とする請求項１に記載の半導電性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導電性樹脂組成物を用いて得られた半導電層を備えたことを特徴とする電力ケーブル。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−８２８１３（Ｐ２０１３−８２８１３Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３７０８（Ｐ２０１１−２２３７０８）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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