JP2015027157A - Power component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力ケーブルやストレスコーンなどの電力用部品に関する。 The present invention relates to power components such as power cables and stress cones.
電力ケーブルや電力ケーブルの接続部、終端部に使用されるストレスコーンなどの電力用部品は、導体、導体を被覆する絶縁ゴム層、及び導体と絶縁ゴム層との間に半導電ゴム層とを備える。これは、導体に絶縁ゴム層を直接被覆すると、導体と絶縁ゴム層との界面では電界強調が起こりやすくなり、絶縁破壊が発生する恐れがある。そのため、従来から絶縁ゴムに導電性のカーボンを添加し、体積抵抗率を導体と絶縁ゴムとの間の値とした半導電ゴムを導体と絶縁ゴム層との間に半導電ゴム層として被覆することで電界緩和させた電力用部品の構成が知られている。 Power components such as power cables and stress cones used in power cable connections and terminations have conductors, an insulating rubber layer covering the conductor, and a semiconductive rubber layer between the conductor and the insulating rubber layer. Prepare. This is because, when the conductor is directly covered with the insulating rubber layer, electric field emphasis is likely to occur at the interface between the conductor and the insulating rubber layer, which may cause dielectric breakdown. Therefore, conventionally, conductive carbon is added to the insulating rubber, and the semiconductive rubber having a volume resistivity between the conductor and the insulating rubber is coated as a semiconductive rubber layer between the conductor and the insulating rubber layer. Thus, a configuration of a power component whose electric field has been relaxed is known.
例えば特許文献１記載の電力ケーブルの場合、中心導体に対し内部半導電ゴム層、絶縁ゴム層、外部半導電ゴム層が順に被覆された３層構造である（下記特許文献１参照）。 For example, the power cable described in Patent Literature 1 has a three-layer structure in which an inner semiconductive rubber layer, an insulating rubber layer, and an outer semiconductive rubber layer are sequentially coated on the center conductor (see Patent Literature 1 below).
このような電力ケーブルに代表される電力用部品では、絶縁ゴムや半導電ゴムには成型時の加工性や成型後の硬さなどを調整するためにプロセスオイルが配合されている。カーボンを多く含む半導電ゴムはプロセスオイルを吸収しやすい性質があり、従来技術にあるように半導電ゴム層と絶縁ゴム層とが密着して重なった状態においては、プロセスオイルが絶縁ゴム層から半導電ゴム層へ移行する場合があることが分かった。絶縁ゴム層から半導電ゴム層へプロセスオイルが移行すると半導電ゴムの体積抵抗率が上昇してしまうため、電界緩和の効果が小さくなり絶縁破壊につながるという問題があった。 In power components represented by such power cables, process oil is blended in the insulating rubber and semiconductive rubber in order to adjust the workability during molding, the hardness after molding, and the like. Semiconductive rubber containing a large amount of carbon has the property of easily absorbing process oil, and in the state where the semiconductive rubber layer and the insulating rubber layer are in close contact and overlapping as in the prior art, the process oil is separated from the insulating rubber layer. It turned out that it may transfer to a semiconductive rubber layer. When the process oil is transferred from the insulating rubber layer to the semiconductive rubber layer, the volume resistivity of the semiconductive rubber is increased, so that there is a problem that the effect of electric field relaxation is reduced, leading to dielectric breakdown.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、絶縁ゴム層から半導電ゴム層へプロセスオイルが移行することを防止し、絶縁破壊の起きにくい電力用部品の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power component that prevents process oil from transferring from an insulating rubber layer to a semiconductive rubber layer and is less likely to cause dielectric breakdown.
本発明者らは上記課題を解決するため、絶縁ゴムと半導電ゴムに含まれるプロセスオイルの量に着目して検討した。その結果、半導電ゴムに含まれるプロセスオイルの含有率と絶縁ゴムに含まれるプロセスオイルの含有率とを比較したときに、一定の割合となるようにすることで、プロセスオイルの移行を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied by paying attention to the amount of process oil contained in the insulating rubber and the semiconductive rubber. As a result, when the content ratio of the process oil contained in the semiconductive rubber is compared with the content ratio of the process oil contained in the insulating rubber, the transition of the process oil is prevented by maintaining a certain ratio. As a result, the present invention has been completed.
すなわち本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周側にベース樹脂と、プロセスオイルとを少なくとも含む絶縁ゴム層とが被覆され、前記中心導体と前記絶縁ゴム層との間にベース樹脂と、導電性カーボンとプロセスオイルとを少なくとも含む半導電ゴム層とを備えた電力用部品であって、前記半導電ゴム層に含まれるプロセスオイルの含有率（質量％）に対する前記絶縁ゴム層に含まれるプロセスオイルの含有率（質量％）の比率が、１．０以上２．５以下であることを特徴とする。 That is, the present invention includes a central conductor, an insulating rubber layer containing at least a base resin and process oil on the outer peripheral side of the central conductor, and a base resin between the central conductor and the insulating rubber layer. A power component including a semiconductive rubber layer including at least conductive carbon and process oil, and included in the insulating rubber layer with respect to a content (% by mass) of the process oil included in the semiconductive rubber layer. The ratio (% by mass) of the process oil content is 1.0 or more and 2.5 or less.
本発明の電力用部品によれば、半導電ゴム層に含まれるプロセスオイルの含有率と絶縁ゴムに含まれるプロセスオイルの含有率とを比較したときに一定の割合となるようにすることで、絶縁ゴム層から半導電ゴム層へプロセスオイルの移行を防止し、半導電ゴム層の体積抵抗率の変化を抑制し、絶縁破壊を抑えることができる。 According to the power component of the present invention, by comparing the content rate of the process oil contained in the semiconductive rubber layer and the content rate of the process oil contained in the insulating rubber, it becomes a constant ratio, It is possible to prevent the process oil from being transferred from the insulating rubber layer to the semiconductive rubber layer, to suppress a change in volume resistivity of the semiconductive rubber layer, and to suppress dielectric breakdown.
前記半導電ゴム層に含まれるプロセスオイルはベース樹脂１００質量部に対して４０質量部以下であることが好ましい。 The process oil contained in the semiconductive rubber layer is preferably 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.
この場合、半導電ゴム層の体積抵抗率を低く抑えることができ、絶縁破壊をより起きにくくすることができる。 In this case, the volume resistivity of the semiconductive rubber layer can be kept low, and dielectric breakdown can be made more difficult to occur.
本発明によれば、絶縁層から半導電層へのプロセスオイルの移行が防止され、絶縁破壊の起きにくい電力用部品が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transition of the process oil from an insulating layer to a semiconductive layer is prevented, and the components for electric power which a dielectric breakdown does not occur easily are provided.
以下、本発明の実施形態について図示しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［電力ケーブル］
図１は、本発明の電力用部品の第１実施形態である電力ケーブルの一例を示す断面図である。
[Power cable]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a power cable that is a first embodiment of the power component of the present invention.
図１に示すように電力ケーブル１０は中心導体１１と中心導体１１を被覆する内部半導電ゴム層（半導電ゴム層）１２と、内部半導電ゴム層１２を被覆する絶縁ゴム層１３と、絶縁ゴム層を被覆する外部半導電ゴム層１４とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
中心導体１１としては銅線、銅合金線、アルミニウム線等の金属線を用いることができる。また、上記金属線の表面にスズや銀等のめっきを施したものを中心導体として用いることもできる。中心導体１１は、単線導体であっても撚線導体であってもよい。
As the
絶縁ゴム層１３はベース樹脂である未架橋のＥＰゴム１００質量部に対し、有機過酸化物架橋剤１〜５質量部、プロセスオイル１０〜４０質量部が配合された絶縁ゴム層用樹脂組成物を架橋したものを用いることが好ましい。
The insulating
絶縁ゴム層用樹脂組成物に用いられる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ことが好ましい。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。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 used in the insulating rubber layer resin composition is preferably constituted by 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. One kind of EP rubber may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
絶縁ゴム層用樹脂組成物に用いられる架橋剤としては、特に限定されないが、架橋性の観点より、有機過酸化物架橋剤が好ましい。有機過酸化物架橋剤としては、ヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジアルキル（アリル）パーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンビドロパーオキサイド、ジプロピオニルパーオキサイド、ジオクタノイルパーオキサイド、ｐ-メチルベンゾイルパーオキサイド、パーオキシ琥珀酸、パーオキシケタール、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等が挙げられる。これらのなかでも、架橋性に特に優れているという観点より、ジクミルパーオキサイドが好ましい。架橋剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、好ましくは１〜６重量部である。架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が不十分となり、これにより架橋後の半導電ゴム層の機械強度が低下するおそれがあり、一方、多すぎると、架橋後の半導電ゴム層の硬度が高くなり過ぎるおそれがある。 Although it does not specifically limit as a crosslinking agent used for the resin composition for insulating rubber layers, From the viewpoint of a crosslinking property, an organic peroxide crosslinking agent is preferable. Organic peroxide crosslinking agents include hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dialkyl (allyl) peroxide, diisopropylbenzene bidroperoxide, dipropionyl peroxide, dioctanoyl peroxide, p -Methylbenzoyl peroxide, peroxysuccinic acid, peroxyketal, 2,5-dimethyl-2,5 di (t-butylperoxy) hexane, t-butyloxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, etc. It is done. Among these, dicumyl peroxide is preferable from the viewpoint of particularly excellent crosslinkability. The amount of the crosslinking agent is preferably 1 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount of the cross-linking agent is too small, the cross-linking may be insufficient, which may reduce the mechanical strength of the semiconductive rubber layer after cross-linking. On the other hand, if the amount is too large, the hardness of the semi-conductive rubber layer after cross-linking may occur. May become too high.
絶縁ゴム層用樹脂組成物に用いられ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、及び芳香族系プロセスオイルのいずれであっても良い。 The process oil used for the insulating rubber layer resin composition is not particularly limited, and may be any of paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil.
さらに、絶縁ゴム層用樹脂組成物には、必要に応じて通常のゴム組成物に配合される配合剤、例えば充填材、老化防止剤、安定剤、難燃材などを配合しても良い。 Furthermore, the insulating rubber layer resin composition may contain a compounding agent, such as a filler, an anti-aging agent, a stabilizer, a flame retardant, and the like, which is blended with a normal rubber composition, if necessary.
充填剤としては、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、および、これらをシランカップリング剤などにより表面処理したもの、タルク、クレー、シリカなどの無機充填材が挙げられる。 Examples of the filler include calcium carbonate, aluminum hydroxide, and those obtained by surface treatment with a silane coupling agent, and inorganic fillers such as talc, clay, and silica.
老化防止剤としては、ナフチルアミン系、ジフェニルアミン系、ｐ−フェニルジアミン系、キノリン系、ヒドロキノン誘導体、モノフェノール系、チオビスフェノール系、ヒンダート・フェノール系、亜リン酸エステル系などが挙げられる。 Antiaging agents include naphthylamine, diphenylamine, p-phenyldiamine, quinoline, hydroquinone derivatives, monophenols, thiobisphenols, hindered phenols, phosphites, and the like.
安定剤としては、亜鉛華、活性亜鉛華、表面処理した亜鉛華、複合亜鉛華、炭酸亜鉛華、酸化マグネシウム、表面処理した酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、ステアリン酸、オレイン酸、アミン類などが挙げられる。 Examples of stabilizers include zinc white, activated zinc white, surface-treated zinc white, composite zinc white, zinc carbonate white, magnesium oxide, surface-treated magnesium oxide, calcium hydroxide, stearic acid, oleic acid, and amines. It is done.
難燃材としては水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、などが挙げられる。 Examples of the flame retardant include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
次に、内部半導電ゴム層１２は、ベース樹脂である未架橋のＥＰゴム１００質量部に対し、導電性カーボン２０〜１００質量部、架橋剤１〜５質量、プロセスオイル１０〜４０質量部が少なくとも配合された半導電ゴム層用樹脂組成物を架橋したものを用いることが好ましい。
Next, the internal
内部半導電ゴム層用樹脂組成物のベース樹脂に用いられる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ことが好ましい。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。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 used for the base resin of the resin composition for the internal semiconductive rubber layer is preferably 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. One kind of EP rubber may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
内部半導電ゴム層用樹脂組成物は、体積抵抗率を前記絶縁ゴム層よりも低くするため導電性カーボンが含有されている。導電性カーボンとしては、カーボンブラック、アセチレンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン等を用いることができる。 The resin composition for an internal semiconductive rubber layer contains conductive carbon in order to make the volume resistivity lower than that of the insulating rubber layer. As the conductive carbon, carbon black, acetylene black, fullerene, carbon nanotube, graphene, or the like can be used.
導電性カーボンの内部半導電ゴム層用樹脂組成物における含有量としては、ＥＰゴム１００質量部に対して、２０〜１００質量部であることが好ましく、４０〜８０質量部であることがより好ましい。導電性カーボンの含有量が２０質量部未満であると、内部半導電層として必要な導電性を付与することが困難となる。また、導電性カーボンの含有量が１００質量部を超えると、内部半導電ゴム層の機械的特性が低下する場合がある。 As content in the resin composition for internal semiconductive rubber layers of conductive carbon, it is preferable that it is 20-100 mass parts with respect to 100 mass parts of EP rubber, and it is more preferable that it is 40-80 mass parts. . When the content of the conductive carbon is less than 20 parts by mass, it becomes difficult to impart the necessary conductivity as the internal semiconductive layer. Moreover, when content of electroconductive carbon exceeds 100 mass parts, the mechanical characteristic of an internal semiconductive rubber layer may fall.
内部半導電ゴム層用樹脂組成物に用いられる架橋剤としては、特に限定されないが、架橋性の観点より、有機過酸化物架橋剤が好ましい。有機過酸化物架橋剤としては、ヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジアルキル（アリル）パーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンビドロパーオキサイド、ジプロピオニルパーオキサイド、ジオクタノイルパーオキサイド、ｐ-メチルベンゾイルパーオキサイド、パーオキシ琥珀酸、パーオキシケタール、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等が挙げられる。これらのなかでも、架橋性に特に優れているという観点より、ジクミルパーオキサイドが好ましい。架橋剤の配合量は、EPゴム１００重量部に対して、好ましくは１〜５質量部である。架橋剤の配合量が少なすぎると、架橋が不十分となり、これにより架橋後の内部半導電ゴム層の機械強度が低下するおそれがあり、一方、多すぎると、架橋後の内部半導電ゴム層の硬度が高くなり過ぎるおそれがある。 Although it does not specifically limit as a crosslinking agent used for the resin composition for internal semiconductive rubber layers, From the viewpoint of crosslinkability, an organic peroxide crosslinking agent is preferable. Organic peroxide crosslinking agents include hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dialkyl (allyl) peroxide, diisopropylbenzene bidroperoxide, dipropionyl peroxide, dioctanoyl peroxide, p -Methylbenzoyl peroxide, peroxysuccinic acid, peroxyketal, 2,5-dimethyl-2,5 di (t-butylperoxy) hexane, t-butyloxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, etc. It is done. Among these, dicumyl peroxide is preferable from the viewpoint of particularly excellent crosslinkability. The amount of the crosslinking agent is preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by weight of the EP rubber. If the blending amount of the crosslinking agent is too small, crosslinking may be insufficient, which may reduce the mechanical strength of the internal semiconductive rubber layer after crosslinking. On the other hand, if it is too large, the internal semiconductive rubber layer after crosslinking will be reduced. There is a possibility that the hardness of becomes too high.
内部半導電ゴム層用樹脂組成物に用いられ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、及び芳香族系プロセスオイルのいずれであっても良い。 The process oil used for the resin composition for the internal semiconductive rubber layer is not particularly limited, and may be any of paraffinic process oil, naphthenic process oil, and aromatic process oil.
プロセスオイルの配合量はＥＰゴム１００質量部に対し１０〜４０質量部が好ましく、１０〜３０質量部がより好ましい。配合量が１０質量部以下の場合、架橋してＥＰゴム材料となったときの柔軟性が悪くなるという問題がある。また、配合量が４０質量部を超えると半導電ゴム層の体積抵抗率が大きくなってしまうという問題がある。 10-40 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of EP rubber, and, as for the compounding quantity of process oil, 10-30 mass parts is more preferable. When the blending amount is 10 parts by mass or less, there is a problem that flexibility when crosslinked to become an EP rubber material is deteriorated. Moreover, when a compounding quantity exceeds 40 mass parts, there exists a problem that the volume resistivity of a semiconductive rubber layer will become large.
さらに、内部半導電ゴム層用樹脂組成物には、絶縁ゴム層用樹脂組成物と同様、必要に応じて通常のゴム組成物に配合される配合剤、例えば充填材、老化防止剤、安定剤、難燃材などを配合しても良い。 Further, in the resin composition for the internal semiconductive rubber layer, as in the case of the resin composition for the insulating rubber layer, a compounding agent, for example, a filler, an antiaging agent, or a stabilizer, which is blended in a normal rubber composition as necessary. In addition, a flame retardant may be blended.
このとき、内部半導電ゴム層１２におけるプロセスオイルの含有率（質量％）と、絶縁ゴム層１３におけるプロセスオイルの含有率（質量％）の比率は１．０以上２．５以下が好ましく、１．０以上１．５以下がより好ましい。
At this time, the ratio of the process oil content (mass%) in the internal
これにより、絶縁ゴム層１３から内部半導電ゴム層１２へプロセスオイルの移行を防止し、内部半導電ゴム層１２の体積抵抗率の変化を抑制し、電力ケーブルの絶縁破壊を抑えことができる。
Thereby, the process oil can be prevented from being transferred from the insulating
さらに、電力ケーブル１０は外部半導電ゴム層１４を備えていても良い。外部半導電ゴム層１４は内部半導電ゴム層１２と同様の樹脂組成であることが好ましく、外部半導電ゴム層１４におけるプロセスオイルの含有率（質量％）と、絶縁ゴム層１３におけるプロセスオイルの含有率（質量％）の比率が１．０以上２．５以下であることが好ましい。
Further, the
［電力ケーブルの製造方法］
次に、電力ケーブル１０の製造方法について詳細に説明する。
[Power cable manufacturing method]
Next, a method for manufacturing the
中心導体１１側から順に内部半導電ゴム層１２、絶縁ゴム層１３、外部半導電ゴム層１４となるよう、中心に内部半導電ゴム層用の樹脂組成物、絶縁ゴム層用の樹脂組成物、外部半導電ゴム層用の樹脂組成物を、ダイスなどを用いて３層同時に押出被覆し、引き続いて、加熱架橋ゾーンに導き、架橋反応させることで電力ケーブル１０を製造することができる。ゴム成分を架橋させる際の加熱温度は、用いる架橋剤の種類に応じて決定すればよいが、たとえば、有機過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキサイドを用いる場合には、通常、１５０〜１８０℃、好ましくは１６０〜１７０℃である。
A resin composition for the inner semiconductive rubber layer, a resin composition for the insulating rubber layer at the center so that the inner
［ストレスコーン］
図２は本発明の電力用部品の第２実施形態である、ストレスコーンの横断面図を示すものである。
[Stress corn]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a stress cone, which is a second embodiment of the power component of the present invention.
図２に示すように、ストレスコーン２０は、内部半導電ゴム層２２と、この内部半導電ゴム層２２を被覆する絶縁ゴム層２３と、この絶縁ゴム層２３を被覆する外部半導電ゴム層２４とを備えている。さらにストレスコーン２０は、内部半導電ゴム層２２、絶縁ゴム層２３および外部半導電ゴム層２４を貫通する貫通孔２１を有している。貫通孔２１は、内部半導電ゴム層２２の筒状の内周面２２ａと、絶縁ゴム層２３の筒状の内周面２３ｂと、外部半導電ゴム層２４の筒状の内周面２４ｃとによって形成されている。貫通孔２１は、２本のケーブルの先端をそれぞれ挿入し、２本のケーブル同士を接続させるためのものである。
As shown in FIG. 2, the
なお、ストレスコーン２０を構成する絶縁ゴム層２３、内部半導電ゴム層２２及び外部半導電ゴム層２４は上述した電力ケーブル１０の絶縁ゴム層１３、内部半導電ゴム層１２及び外部半導電ゴム層１４と同様の組成であるため詳細な説明は省略する。
The insulating
［ストレスコーンの製造方法］
構造の簡単な電力ケーブル１０では半導電ゴム層用と絶縁ゴム層用の未架橋の樹脂組成物を中心導体１１上に３層一括で押出し被覆し、次いで加熱することで３層を一括で架橋する方法が採られている。一方、構造が複雑なストレスコーン２０では、金型を使いながら１層ずつ形成することが好ましい。
[Manufacturing method of stress corn]
In the
まず、内部半導電ゴム層２２は、貫通孔２１を形成するための芯金を内部半導電ゴム層の形状に応じた第１の金型の内部に固定し、内部半導電ゴム層用樹脂組成物を金型に注入する。次いで得られた内部半導電ゴム層用樹脂組成物からなる成形体を、加熱することで、内部半導電ゴム層用組成物中に含まれるゴム成分を架橋させ、内部半導電ゴム層２２からなる成形体を得る。なお、この場合において、成形時に加熱することにより、成形と同時に架橋を行ってもよい。また、ゴム成分を架橋させる際の加熱温度は、用いる架橋剤の種類に応じて決定すればよいが、たとえば、有機過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキサイドを用いる場合には、通常、１５０〜１８０℃、好ましくは１６０〜１７０℃である。
First, the internal
また、芯金は所定の直径とストレスコーンを貫通する長さを持つ円筒形状であることが好ましい。芯金の材質は特に限定されないが、樹脂組成物を注入するときの圧力や架橋する際の温度に耐える必要があり、金型と同様の材質であることが好ましい。 The cored bar preferably has a cylindrical shape having a predetermined diameter and a length penetrating the stress cone. The material of the core metal is not particularly limited, but it is necessary to withstand the pressure at the time of injecting the resin composition and the temperature at the time of crosslinking, and the same material as that of the mold is preferable.
次に、絶縁ゴム層２３は、内部半導電ゴム層２２の成型体を絶縁ゴム層の形状に応じた第２の金型の内部に固定し、絶縁ゴム層用樹脂組成物を金型に注入し、次いで加熱架橋することで内部半導電ゴム層２２上に絶縁ゴム層２３が被覆された成型体を得る。なお、この場合において、成形時に加熱することにより、成形と同時に架橋を行ってもよい。また、ゴム成分を架橋させる際の加熱温度は、内部半導電ゴム層と同様で良い。
Next, the insulating
最後に、外部半導電ゴム層２４も同様に内部半導電ゴム層２２上に絶縁ゴム層２３が被覆された成型体を外部半導電ゴム層の形状に応じた第３の金型の内部に固定し、外部半導電ゴム層用半導電ゴム層用樹脂組成物を金型に注入し、次いで加熱架橋する。金型と芯金を取り外しストレスコーン２０が得られる。
Finally, the outer
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited by these examples.
＜絶縁ゴム層用樹脂組成物及び半導電ゴム層用樹脂組成物の調整＞
（実施例１） まず、絶縁ゴム層用樹脂組成物、および半導電ゴム層用樹脂組成物を調製した。具体的には、それぞれの樹脂組成物について、ヂクミルパーオキサイドを除く表１に示す各成分を、表１の実施例１に示す割合で配合し、２本ロールを使用して１２０℃で１０〜１５分間ロール混錬した。さらにヂクミルパーオキサイドを添加して５０℃で５〜１０分間混錬して、未架橋の絶縁ゴム層用樹脂組成物及び半導電ゴム層用樹脂組成物を調製した。
<Preparation of resin composition for insulating rubber layer and resin composition for semiconductive rubber layer>
Example 1 First, a resin composition for an insulating rubber layer and a resin composition for a semiconductive rubber layer were prepared. Specifically, for each resin composition, the components shown in Table 1 except for dicumyl peroxide were blended in the proportions shown in Example 1 of Table 1, and 10 rolls at 120 ° C. using two rolls. Roll kneaded for ~ 15 minutes. Dicumyl peroxide was further added and kneaded at 50 ° C. for 5 to 10 minutes to prepare uncrosslinked insulating rubber layer resin composition and semiconductive rubber layer resin composition.
ここで、表１中の絶縁ゴム層用樹脂組成物及び半導電ゴム層用樹脂組成物として、具体的に下記のものを用いている。
・ベースゴム：エチレンープロピレンージエンゴム（ＥＰＤＭ）、三井化学社製、商品名「ＥＰＴ４０２１」
・導電性カーボン：アセチレンブラック、電気化学工業社製、商品名「デンカブラック粒状」
・着色用カーボン：ＳＲＦカーボン、旭カーボン社製、商品名「旭＃３５」
・充填材：炭酸カルシウム、白石工業社製、商品名「白艶華ＣＣ」
・プロセスオイル：パラフィン系オイル、日本石油社製（現ＪＸ日鉱日石エネルギー）、商品名「コウモレックスＨ２２」
・滑材１：パラフィン、日本石油社製（現ＪＸ日鉱日石エネルギー）、商品名「固形パラフィン」
・滑材２：ステアリン酸亜鉛、堺化学社製、商品名「ＳＺ−２０００」
・酸化防止剤：大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック３００」
・安定剤：堺化学工業社製、商品名「酸化亜鉛２種」
・架橋剤：ジクミルパーオキサイド、日本油脂社製（現日油）、商品名「パークミルＤ」
Here, as the resin composition for an insulating rubber layer and the resin composition for a semiconductive rubber layer in Table 1, the following are specifically used.
Base rubber: ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), manufactured by Mitsui Chemicals, trade name “EPT4021”
Conductive carbon: Acetylene black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name “Denka Black Granular”
-Coloring carbon: SRF carbon, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., trade name "Asahi # 35"
・ Filler: Calcium carbonate, manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.
Process oil: Paraffinic oil, manufactured by Nippon Oil Co., Ltd. (currently JX Nippon Oil & Energy), trade name “Koumo Rex H22”
・ Lubricant 1: Paraffin, manufactured by Nippon Oil Corporation (currently JX Nippon Oil & Energy), trade name “solid paraffin”
・ Lubricant 2: Zinc stearate, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., trade name “SZ-2000”
・ Antioxidant: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name “NOCRACK 300”
・ Stabilizer: Made by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name “Zinc oxide 2 types”
・ Crosslinking agent: Dicumyl peroxide, manufactured by NOF Corporation (current Nippon Oil Co., Ltd.), trade name “Park Mill D”
＜評価用試験片の作製＞
次いで、調製した絶縁ゴム用の樹脂組成物及び半導電ゴム用の樹脂組成物をそれぞれ適当な基材上に塗布して、１７０℃で１５分間加熱成型し、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２ｍｍの絶縁ゴム層及び半導電ゴム層のシートを作製した。次いで、両者を貼り合せ、治具等を利用して互いに密着固定し試験片とした。
<Preparation of test piece for evaluation>
Next, each of the prepared resin composition for insulating rubber and resin composition for semiconductive rubber was applied onto a suitable base material and heat-molded at 170 ° C. for 15 minutes, 100 mm long × 100 mm wide × 2 mm thick. Sheets of the insulating rubber layer and the semiconductive rubber layer were prepared. Next, the two were bonded together and fixed to each other using a jig or the like to obtain a test piece.
（実施例２〜３、比較例１〜３） さらに、表１、２に記載のようにプロセスオイルの量を変更する以外は、実施例１と同様に、実施例２〜３、比較例１〜３についても未架橋の絶縁ゴム層用樹脂組成物及び半導電ゴム層用樹脂組成物を調製し、絶縁ゴム層及び半導電ゴム層のシートを作製し、両者を貼り合せ、試験片とした。
上記のようにして得られた実施例１〜３及び比較例１〜３の評価用試験片について、以下のようにしてプロセスオイルの移行の有無についての評価を行った。 About the test piece for evaluation of Examples 1-3 obtained by the above and Comparative Examples 1-3, the presence or absence of the transfer of a process oil was evaluated as follows.
＜プロセスオイルの移行の有無についての評価＞
作製した評価用試験片をアルミ箔で密閉し、オーブン中で８０℃に保ちながら１４日間加熱を行った。次に、加熱前後での前記評価用試験片における絶縁ゴム及び半導電ゴムの質量と体積抵抗率の変化を測定した。例えば、絶縁ゴムの質量と体積抵抗率が低下し、半導電ゴムの質量と体積抵抗率が上昇していた場合、プロセスオイルが絶縁ゴムから半導電ゴムへ移行していることが分かる。
<Evaluation of process oil transfer>
The prepared test specimen for evaluation was sealed with aluminum foil and heated for 14 days while being kept at 80 ° C. in an oven. Next, changes in the mass and volume resistivity of the insulating rubber and semiconductive rubber in the test specimen for evaluation before and after heating were measured. For example, when the mass and volume resistivity of the insulating rubber are reduced and the mass and volume resistivity of the semiconductive rubber are increased, it can be seen that the process oil is transferred from the insulating rubber to the semiconductive rubber.
絶縁ゴム層及び半導電ゴム層の体積抵抗率は日本ゴム協会標準規格に準拠して測定した。具体的には、前記絶縁ゴム層及び半導電ゴム層のシートについて、シートの両端に５ｍｍ幅で導電性の塗料を塗布し、電極とする。次に、ホイトストンブリッジを前記電極に接続し、抵抗値を測定する。最後に、実測した抵抗値を下記式に当てはめ、体積抵抗率を求めた。
ρ＝ＲＴＷ／Ｌ ・・・・（１）
ρ：シートの体積抵抗率（Ωｃｍ）
Ｒ：実測した抵抗値（Ω）
Ｔ：シートの厚さ（ｃｍ）
Ｗ：シートの幅（ｃｍ）
Ｌ：電極間の長さ（ｃｍ）
The volume resistivity of the insulating rubber layer and the semiconductive rubber layer was measured according to the Japan Rubber Association standard. Specifically, for the sheet of the insulating rubber layer and the semiconductive rubber layer, a conductive paint having a width of 5 mm is applied to both ends of the sheet to form an electrode. Next, a Wheatstone bridge is connected to the electrode and a resistance value is measured. Finally, the actually measured resistance value was applied to the following equation to determine the volume resistivity.
ρ = RTW / L (1)
ρ: Volume resistivity of sheet (Ωcm)
R: Measured resistance value (Ω)
T: sheet thickness (cm)
W: Width of sheet (cm)
L: Length between electrodes (cm)
表１の結果より前記半導電ゴム層に含まれるプロセスオイルの重量％が前記絶縁ゴム層に含まれるプロセスオイルの重量％と比較して１．０倍以上であれば、絶縁ゴム層から半導電ゴム層にプロセスオイルが移行せず、半導電ゴム層の体積抵抗率の上昇を防止することができる。 From the results of Table 1, if the weight% of the process oil contained in the semiconductive rubber layer is 1.0 times or more compared with the weight% of the process oil contained in the insulating rubber layer, the insulating rubber layer is semiconductive. Process oil does not migrate to the rubber layer, and an increase in volume resistivity of the semiconductive rubber layer can be prevented.
１０ 電力ケーブル、１１ 中心導体、１２，２２ 内部半導電ゴム層、１３，２３ 絶縁ゴム層、１４，２４ 外部半導電ゴム層、２０ ストレスコーン、２１ 貫通孔、２２ａ，２３ｂ，２４ｃ 内周面。 10 power cable, 11 center conductor, 12, 22 internal semiconductive rubber layer, 13, 23 insulating rubber layer, 14, 24 external semiconductive rubber layer, 20 stress cone, 21 through hole, 22a, 23b, 24c inner peripheral surface.
Claims (2)
前記中心導体の外周に、ベース樹脂とプロセスオイルとを少なくとも含む絶縁ゴム層が被覆され、
前記中心導体と前記絶縁ゴム層との間に、ベース樹脂と導電性カーボンと、プロセスオイルとを少なくとも含む半導電ゴム層を少なくとも備えた電力用部品であって、
前記半導電ゴム層に含まれるプロセスオイルの含有率（質量％）が前記絶縁ゴム層に含まれるプロセスオイルの含有率（質量％）と比較して１．０以上２．５以下であることを特徴とする電力用部品。 A central conductor;
The outer periphery of the central conductor is coated with an insulating rubber layer containing at least a base resin and process oil,
A power component comprising at least a semiconductive rubber layer including at least a base resin, conductive carbon, and process oil between the center conductor and the insulating rubber layer,
The content (mass%) of the process oil contained in the semiconductive rubber layer is 1.0 or more and 2.5 or less compared to the content (mass%) of the process oil contained in the insulating rubber layer. Features power components.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10022680B2 (en) | 2013-01-14 | 2018-07-17 | Kraton Polymers U.S. Llc | Anion exchange block copolymers, their manufacture and their use |
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2013
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