本發(fā)明涉及半導(dǎo)電性樹脂組合物以及使用了半導(dǎo)電性樹脂組合物的輸電電纜。

背景技術(shù)：

輸電電纜例如以被覆導(dǎo)體外周的方式依次具備絕緣層、屏蔽層和外罩層(護(hù)套)。通常，絕緣層在表面具有微細(xì)凹凸，因此在絕緣層上直接設(shè)置屏蔽層的情況下，有時(shí)因絕緣層的凹凸而在絕緣層與屏蔽層的界面形成有空隙。如果在絕緣層與屏蔽層的界面形成有空隙，則在對(duì)輸電電纜施加高電壓時(shí)，有可能因空隙而發(fā)生局部放電。局部放電通過使輸電電纜附近的空氣離子化而促進(jìn)絕緣層的劣化，產(chǎn)生絕緣破壞。

因此，在施加高電壓的高壓用輸電電纜，例如高速鐵道等的車輛中所使用的特高壓電纜中，為了抑制局部放電，在絕緣層與屏蔽層的界面設(shè)置半導(dǎo)電層(外部半導(dǎo)電層)。外部半導(dǎo)電層填埋存在于絕緣層表面的凹凸，抑制成為產(chǎn)生局部放電的主要原因的空隙的形成。此外，外部半導(dǎo)電層由含有導(dǎo)電性賦予劑的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成，通過使絕緣層的表面電位均勻化而抑制局部放電。

從抑制局部放電的觀點(diǎn)考慮，外部半導(dǎo)電層需要填埋絕緣層表面的凹凸而與絕緣層密合。另一方面，在輸電電纜的末端加工時(shí)剝?nèi)⊥獠堪雽?dǎo)電層，因此對(duì)于外部半導(dǎo)電層要求不損傷絕緣層地可容易從絕緣層剝離。由此需求如下的外部半導(dǎo)電層：與絕緣層良好地密合，在輸電電纜的末端加工時(shí)可容易地從絕緣層剝離。

對(duì)于形成這樣的外部半導(dǎo)電層的半導(dǎo)電性樹脂組合物的基體樹脂，使用如下的熱塑性樹脂：不會(huì)與形成絕緣層的樹脂(例如乙丙橡膠)過度密合而具有適度的密合性。例如，作為形成外部半導(dǎo)電層的熱塑性樹脂，提出了含有10～40質(zhì)量％乙酸乙烯的乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001-302856號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，專利文獻(xiàn)1的熱塑性樹脂與形成絕緣層的樹脂的密合性高，因此由專利文獻(xiàn)1中所示的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成的外部半導(dǎo)電層不容易從絕緣層剝離。因此，在專利文獻(xiàn)1中所示的輸電電纜中，存在難以使外部半導(dǎo)電層剝離、末端加工性低這樣的問題。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠形成可容易地從絕緣層剝離的外部半導(dǎo)電層的半導(dǎo)電性樹脂組合物以及使用其的輸電電纜。

用于解決課題的方法

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)電性樹脂組合物，其含有熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑和粘度調(diào)整劑，所述熱塑性樹脂的溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下，相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的所述導(dǎo)電性賦予劑，含有10質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以下的所述粘度調(diào)整劑。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種輸電電纜，其具備導(dǎo)體、以包圍所述導(dǎo)體外周的方式設(shè)置的絕緣層和以包圍所述絕緣層外周的方式設(shè)置的半導(dǎo)電層，所述半導(dǎo)電層含有溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下的熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑和粘度調(diào)整劑，相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的所述導(dǎo)電性賦予劑，含有10質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以下的所述粘度調(diào)整劑。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以得到能夠形成可容易地從絕緣層剝離的外部半導(dǎo)電層的半導(dǎo)電性樹脂組合物以及使用其的輸電電纜。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸電電纜的截面圖。

附圖標(biāo)記說明

1：輸電電纜、10：導(dǎo)體、11：內(nèi)部半導(dǎo)電層、12：絕緣層、13：外部半導(dǎo)電層、14：屏蔽層、15：外罩層(護(hù)套)、20：界面。

具體實(shí)施方式

如上所述，在由乙丙橡膠形成的絕緣層的外周，設(shè)置由包含乙酸乙烯含量為10～40質(zhì)量％的EVA的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成的外部半導(dǎo)電層的情況下，存在外部半導(dǎo)電層與絕緣層的密合性高的傾向。因此，不容易從絕緣層剝離外部半導(dǎo)電層。即，從絕緣層剝離外部半導(dǎo)電層時(shí)的剝離強(qiáng)度高。

作為剝離強(qiáng)度高的主要原因，可以認(rèn)為上述EVA與形成絕緣層的樹脂的溶解度參數(shù)SP值之差小。溶解度參數(shù)SP值是通過Fedors方法測(cè)定、由物質(zhì)(樹脂)蒸發(fā)能和摩爾體積算出的值，其作為樹脂極性的指標(biāo)。已知，通常如果樹脂與樹脂的極性差(溶解度參數(shù)SP值差)小，則2種樹脂彼此的親和性變高，它們的密合性變大。上述EVA的溶解度參數(shù)SP值為8.7(cal/cm³)^1/2以上、9.2(cal/cm³)^1/2以下，因此EVA與乙丙橡膠(溶解度參數(shù)SP值為8.2(cal/cm³)^1/2)的溶解度參數(shù)SP值差為0.5(cal/cm³)^1/2以上、1.0(cal/cm³)^1/2以下。

在溶解度參數(shù)SP值差為0.5(cal/cm³)^1/2以上、1.0(cal/cm³)^1/2以下時(shí)，得不到可容易地剝離外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度，因此本發(fā)明人等研究使用溶解度參數(shù)SP值更高的熱塑性樹脂來形成外部半導(dǎo)電層。但獲知，僅使用這樣的熱塑性樹脂，無法充分減小剝離強(qiáng)度。

于是，本發(fā)明人等對(duì)進(jìn)一步減小外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度的方法進(jìn)行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下的見解：在半導(dǎo)電性樹脂組合物中，如果使用溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂并且含有大量的粘度調(diào)整劑則為宜。粘度調(diào)整劑通過使熱塑性樹脂低粘度化而促進(jìn)導(dǎo)電性賦予劑在熱塑性樹脂中的分散，并且通過使熱塑性樹脂潤(rùn)滑而提高半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性。

通常認(rèn)為，從抑制粘度調(diào)整劑的滲出的觀點(diǎn)考慮，粘度調(diào)整劑的添加量少為宜。所謂的滲出是樹脂組合物中所含有的粘度調(diào)整劑溶出于由樹脂組合物形成的樹脂成型體表面的情況，其會(huì)使樹脂成型體發(fā)粘而降低操作性等。

然而，在外部半導(dǎo)電層中，通過使粘度調(diào)整劑滲出，能夠抑制與絕緣層的密合性。具體地說，從外部半導(dǎo)電層滲出的粘度調(diào)整劑侵入絕緣層與外部半導(dǎo) 電層的界面，抑制絕緣層與外部半導(dǎo)電層的過度密合。其結(jié)果是，能夠減小從絕緣層剝離外部半導(dǎo)電層時(shí)的剝離強(qiáng)度。而且，外部半導(dǎo)電層被外罩層等被覆，因此沒有粘度調(diào)整劑滲出于輸電電纜表面而使輸電電纜的操作性降低的擔(dān)憂。

本發(fā)明是基于上述見解而做成的。

1.本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。

(1)半導(dǎo)電性樹脂組合物

在本實(shí)施方式的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，含有熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑和粘度調(diào)整劑。下面對(duì)各成分進(jìn)行說明。

熱塑性樹脂

熱塑性樹脂是半導(dǎo)電性樹脂組合物的基體樹脂。就本實(shí)施方式的熱塑性樹脂而言，溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下。該熱塑性樹脂是由于溶解度參數(shù)SP值大而與形成絕緣層的熱塑性樹脂的極性差變大這樣的樹脂。例如，在絕緣層由乙丙橡膠(溶解度參數(shù)SP值為8.2(cal/cm³)^1/2)形成的情況下，本實(shí)施方式的熱塑性樹脂與乙丙橡膠的溶解度參數(shù)SP值差至少變成1.1(cal/cm³)^1/2。如果熱塑性樹脂的溶解度參數(shù)SP值小于9.3(cal/cm³)^1/2，則與形成絕緣層的樹脂的溶解度參數(shù)SP值差變小，因此外部半導(dǎo)電層形成為與絕緣層過度密合，外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度會(huì)變高。此外，由于難以使粘度調(diào)整劑滲出到外部半導(dǎo)電層與絕緣層的界面，因此無法減小外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度。另一方面，如果熱塑性樹脂的溶解度參數(shù)SP值超過10.1(cal/cm³)^1/2，則與形成絕緣層的樹脂的溶解度參數(shù)SP值差變得過大，因此無法使外部半導(dǎo)電層與絕緣層密合至能夠抑制局部放電的程度。

作為熱塑性樹脂，從外部半導(dǎo)電層燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒氣體的觀點(diǎn)考慮，使用不含鹵素的熱塑性樹脂為宜。例如可以使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下)或丁腈橡膠(NBR)(溶解度參數(shù)SP值為9.6(cal/cm³)^1/2)等?？梢允褂眠@些熱塑性樹脂中的一種，或者可以并用2種以上。其中優(yōu)選EVA。EVA由乙烯單元和乙酸乙烯單元構(gòu)成，可以根據(jù)乙酸乙烯單元的比率(所謂的VA量)改變?nèi)芙舛葏?shù)SP值。具體地說，通過使EVA的VA量為44.0質(zhì)量％以上，能夠使EVA 的溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上。另一方面，通過使EVA的VA量為83.4質(zhì)量％以下，能夠使EVA的溶解度參數(shù)SP值為10.1(cal/cm³)^1/2以下，并且由于EVA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變高而能夠抑制EVA的耐寒性降低。

另外，溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂為硬質(zhì)且粘度高，因此有可能使擠出半導(dǎo)電性樹脂組合物時(shí)的擠出成型性降低。如果半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性變低，則無法以均勻被覆厚度擠出半導(dǎo)電性樹脂組合物，難以以均勻厚度形成外部半導(dǎo)電層。又一個(gè)問題是，由于溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂為硬質(zhì)，因此難以使導(dǎo)電性賦予劑分散。如果導(dǎo)電性賦予劑的分散性變低，則有時(shí)在分散于熱塑性樹脂時(shí)導(dǎo)電性賦予劑凝聚，難以調(diào)整半導(dǎo)電性樹脂組合物的導(dǎo)電性。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，通過使用大量的后述粘度調(diào)整劑，能夠抑制半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性的降低、導(dǎo)電性賦予劑的分散性的降低。

粘度調(diào)整劑

粘度調(diào)整劑通過使熱塑性樹脂低粘度化而促進(jìn)導(dǎo)電性賦予劑在熱塑性樹脂中的分散，并且通過使熱塑性樹脂潤(rùn)滑而提高半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性。此外，當(dāng)半導(dǎo)電性樹脂組合物形成為外部半導(dǎo)電層時(shí)，粘度調(diào)整劑滲出到外部半導(dǎo)電層的內(nèi)周面，抑制外部半導(dǎo)電層與絕緣層的過度密合。

作為粘度調(diào)整劑，例如可以使用如下的粘度調(diào)整劑：在半導(dǎo)電性樹脂組合物的成型溫度(80℃以上、110℃以下)附近具有熔點(diǎn)，且在100℃時(shí)的粘度優(yōu)選為20mm²/秒以下、更優(yōu)選為5mm²/秒以上、15mm²/秒以下。如果粘度超過20mm²/秒，則有可能無法充分降低半導(dǎo)電性樹脂組合物的粘度，而無法提高擠出成型性。其結(jié)果是，難以以均勻被覆厚度擠出半導(dǎo)電性樹脂組合物來形成均勻厚度的外部半導(dǎo)電層。予以說明的是，粘度調(diào)整劑的粘度按照J(rèn)IS K2283進(jìn)行測(cè)定。

作為粘度調(diào)整劑，例如可以使用支鏈烴、飽和環(huán)狀烴或直鏈烴?？梢允褂闷渲械?種，或者可以并用2種以上。具體可以舉出石蠟、微晶蠟等。石蠟是碳數(shù)18～30左右的直鏈狀烴，熔點(diǎn)為40℃～70℃左右。微晶蠟是碳數(shù)36～70左右的支鏈狀烴或飽和環(huán)狀烴，熔點(diǎn)為60℃～90℃左右。

相對(duì)于熱塑性樹脂100質(zhì)量份，粘度調(diào)整劑的含量為10質(zhì)量份以上、30 質(zhì)量份以下，優(yōu)選為10質(zhì)量份以上、25質(zhì)量份以下，更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上、20質(zhì)量份以下。如果粘度調(diào)整劑的含量小于10質(zhì)量份，則粘度調(diào)整劑難以滲出，無法降低外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度。如果粘度調(diào)整劑超過30質(zhì)量份，則外部半導(dǎo)電層的剝離強(qiáng)度變得過低，因此外部半導(dǎo)電層13會(huì)因外部應(yīng)力而剝離。

導(dǎo)電性賦予劑

導(dǎo)電性賦予劑分散在熱塑性樹脂中而賦予導(dǎo)電性。導(dǎo)電性賦予劑在表面具有OH基，導(dǎo)電性賦予劑彼此容易凝聚，因此難以均勻分散在熱塑性樹脂中。而且，在溶解度參數(shù)SP值高且硬質(zhì)的熱塑性樹脂中，導(dǎo)電性賦予劑容易凝聚，其分散性進(jìn)一步降低。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，使半導(dǎo)電性樹脂組合物含有大量的粘度調(diào)整劑而低粘度化，因此提高導(dǎo)電性賦予劑在熱塑性樹脂中的分散性。

作為導(dǎo)電性賦予劑，例如可以使用導(dǎo)電性碳。該導(dǎo)電性碳具有粒徑小、比表面積大、結(jié)構(gòu)(粒子形狀)大、表面化合物少這樣的特征。導(dǎo)電性碳由于通過少量的添加而能夠賦予導(dǎo)電性，因此不需要添加大量，不存在使半導(dǎo)電性樹脂組合物的粘度過度提高的擔(dān)憂。作為導(dǎo)電性碳，沒有特別限定，可以使用公知的導(dǎo)電性碳。例如有爐黑、乙炔黑和科琴黑等。具體可以舉出東海碳素株式會(huì)社制的SEAST G116(注冊(cè)商標(biāo))、Ketjen Black International株式會(huì)社制的科琴黑EC(Ketjen Black EC，注冊(cè)商標(biāo))、電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的乙炔黑(Acetylene Black，注冊(cè)商標(biāo))等。另外，導(dǎo)電性碳可以使用1種，或者可以并用2種以上。

相對(duì)于熱塑性樹脂100質(zhì)量份，導(dǎo)電性賦予劑的含量為40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下。如果導(dǎo)電性賦予劑的含量小于40質(zhì)量份，則由于導(dǎo)電性賦予劑的含量少而難以滿足外部半導(dǎo)電層所要求的導(dǎo)電性(例如，以體積電阻率計(jì)為10²Ω·cm以上、10⁵Ω·cm以下)。另一方面，如果超過80質(zhì)量份，則半導(dǎo)電性樹脂組合物的粘度變得過高，因此擠出成型性會(huì)降低。

其它添加劑

在本實(shí)施方式的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，根據(jù)需要可以含有交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、防老化劑、潤(rùn)滑劑、工作油、抗臭氧劑、防紫外線劑、阻燃劑、填充劑、 防靜電劑、防粘劑等其它添加劑。從提高外部半導(dǎo)電層的耐變形性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選含有交聯(lián)劑。通過提高耐變形性，能夠抑制剝離外部半導(dǎo)電層時(shí)的破壞。作為交聯(lián)劑，例如可以使用α,α’-二(叔丁基過氧基)二異丙基苯(日本油脂株式會(huì)社制的Perbutyl P)、過氧化二異丙苯(日本油脂株式會(huì)社制的Percumyl D)等有機(jī)過氧化物。

(2)半導(dǎo)電性樹脂組合物的制造方法

本實(shí)施方式的半導(dǎo)電性樹脂組合物通過將上述的熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑、粘度調(diào)整劑、根據(jù)需要的其它添加劑混合，一邊加熱一邊混煉而形成。各成分的添加順序沒有特別限定。在本實(shí)施方式中，雖然使用溶解度參數(shù)SP值高且硬的熱塑性樹脂，但是由于添加大量的粘度調(diào)整劑，因此能夠使熱塑性樹脂低粘度化，良好地分散導(dǎo)電性賦予劑。予以說明的是，混煉可以使用混合輥、班伯里密煉機(jī)(banbury mixer)、布拉本德塑性計(jì)(brabender Plastograph)、壓力型捏合機(jī)等間歇式混煉機(jī)、單軸或雙軸擠出機(jī)，同時(shí)或依次進(jìn)行。混煉時(shí)的加熱溫度設(shè)為熱塑性樹脂的熔點(diǎn)以上(例如80℃以上、110℃以下)。

(3)輸電電纜的構(gòu)成

接下來，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸電電纜進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的輸電電纜的截面圖。

導(dǎo)體

如圖1所示，本實(shí)施方式的輸電電纜1具備導(dǎo)體10。作為導(dǎo)體10，例如可以使用包含低氧銅、無氧銅等的銅線、銅合金線，包含銀等的其它金屬線等，或者將它們絞合而成的絞線。導(dǎo)體10的外徑可以根據(jù)輸電電纜1的用途適當(dāng)變更。

內(nèi)部半導(dǎo)電層

以包圍導(dǎo)體10外周的方式設(shè)置有內(nèi)部半導(dǎo)電層11。例如，內(nèi)部半導(dǎo)電層11設(shè)置成被覆導(dǎo)體10的外周。內(nèi)部半導(dǎo)電層11設(shè)置成與后述的絕緣層12密合，用于填埋絕緣層12表面的凹凸來抑制局部放電。內(nèi)部半導(dǎo)電層11的厚度例如為0.3mm以上、3mm以下。

內(nèi)部半導(dǎo)電層11由以往公知的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成。形成內(nèi)部半導(dǎo)電層11的半導(dǎo)電性樹脂組合物例如含有基體樹脂和導(dǎo)電性賦予劑。作為形成 內(nèi)部半導(dǎo)電層11的基體樹脂，從確保與后述的絕緣層12的密合性，使用例如乙丙橡膠、丁基橡膠等熱塑性樹脂為宜。另外，在形成內(nèi)部半導(dǎo)電層11的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，可以根據(jù)需要含有交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑和防老化劑等其它添加劑。此外，內(nèi)部半導(dǎo)電層11除了由半導(dǎo)電性樹脂組合物形成之外，也可以通過將半導(dǎo)電性膠布卷繞而形成，所述半導(dǎo)電性膠布是在例如短纖維制的底布上涂布導(dǎo)電性丁基橡膠而形成的。

絕緣層

以包圍內(nèi)部半導(dǎo)電層11的方式設(shè)置有絕緣層12。例如，絕緣層12設(shè)置成被覆內(nèi)部半導(dǎo)電層11的外周。絕緣層12的厚度例如為3mm以上、30mm以下。

絕緣層12由含有熱塑性樹脂的絕緣性樹脂組合物形成。作為形成絕緣層12的熱塑性樹脂，選擇的樹脂要使得與外部半導(dǎo)電層13所使用的熱塑性樹脂的溶解度參數(shù)SP值的差至少為1.1(cal/cm³)^1/2。例如可以使用乙丙橡膠、聚乙烯等。其中優(yōu)選乙丙橡膠。另外，在絕緣層12中，可以含有交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑和防老化劑等其它添加劑。

外部半導(dǎo)電層

以包圍絕緣層12的方式設(shè)置有外部半導(dǎo)電層13。例如，外部半導(dǎo)電層13設(shè)置成被覆絕緣層12的外周。外部半導(dǎo)電層13與內(nèi)部半導(dǎo)電層11同樣地用于填埋絕緣層12表面的凹凸來抑制局部放電。外部半導(dǎo)電層13的厚度例如為0.3mm以上、3mm以下。

外部半導(dǎo)電層13由含有與形成絕緣層12的樹脂的溶解度參數(shù)SP值差變大這樣的熱塑性樹脂的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成。因此，外部半導(dǎo)電層13不會(huì)與絕緣層12過度密合地設(shè)置在絕緣層12的外周。此外，外部半導(dǎo)電層13含有大量的粘度調(diào)整劑，在外部半導(dǎo)電層13與絕緣層12的界面20，滲出有外部半導(dǎo)電層13所含有的粘度調(diào)整劑。滲出的粘度調(diào)整劑存在于界面20的整體或一部分，因此，外部半導(dǎo)電層13以粘度調(diào)整劑介于與絕緣層12的界面的狀態(tài)設(shè)置在絕緣層12的外周。由此，外部半導(dǎo)電層13構(gòu)成為：不會(huì)與絕緣層12過度密合，從絕緣層12剝離時(shí)的剝離強(qiáng)度變低。另外認(rèn)為，促進(jìn)粘度調(diào)整劑滲出于界面20是因?yàn)?，外部半?dǎo)電層13由難以與絕緣層過度密合的熱塑性 樹脂形成而在界面20的密合性小。

關(guān)于外部半導(dǎo)電層13的剝離強(qiáng)度，在絕緣層12由乙丙橡膠形成的情況下，優(yōu)選為10N/12.7mm以上、50N/12.7mm以下，更優(yōu)選為15N/12.7mm以上、25N/12.7mm以下。如果剝離強(qiáng)度小于10N/12.7mm，則有可能外部半導(dǎo)電層13因振動(dòng)、加工時(shí)的彎曲等外部應(yīng)力而剝離。另一方面，如果剝離強(qiáng)度超過50N/12.7mm，則外部半導(dǎo)電層13的密合過強(qiáng)，因此有可能在剝離外部半導(dǎo)電層13時(shí)外部半導(dǎo)電層13本身被破壞或者絕緣層12被破壞。另外，對(duì)于剝離強(qiáng)度，在后述的實(shí)施例中進(jìn)行具體說明。

外部半導(dǎo)電層13由導(dǎo)電性賦予劑的分散性優(yōu)異的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成，外部半導(dǎo)電層13的體積電阻率為10²Ω·cm以上、10⁵Ω·cm以下。

外部半導(dǎo)電層13由含有大量的粘度調(diào)整劑且擠出成型性優(yōu)異的半導(dǎo)電性樹脂組合物形成，因此被覆厚度變均勻。

另外，粘度調(diào)整劑雖然滲出到外部半導(dǎo)電層13的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的表面，但是外部半導(dǎo)電層13被后述的屏蔽層14和外罩層15被覆，因此難以滲出到輸電電纜1的表面。因此，能夠抑制由于粘度調(diào)整劑的滲出而輸電電纜1的操作性降低。

屏蔽層

屏蔽層14設(shè)置在外部半導(dǎo)電層13的外周，用于屏蔽電流流過導(dǎo)體10時(shí)產(chǎn)生的噪音。為了得到撓性，屏蔽層14通過將多根例如軟銅線等線材編織而形成。

外罩層

外罩層15(以下也稱為護(hù)套15)設(shè)置在屏蔽層14的外周，被覆并保護(hù)導(dǎo)體10、絕緣層12等。護(hù)套15由以往公知的樹脂組合物形成，例如由氯乙烯樹脂構(gòu)成。

(4)輸電電纜的制造方法

輸電電纜1例如可以如下制造。首先，準(zhǔn)備導(dǎo)體10，將內(nèi)部半導(dǎo)電層11用的導(dǎo)電性樹脂組合物擠出到導(dǎo)體10的外周上而形成內(nèi)部半導(dǎo)電層11。然后，使內(nèi)部半導(dǎo)電層11發(fā)生交聯(lián)。例如在使用有機(jī)過氧化物進(jìn)行交聯(lián)的情況下，將內(nèi)部半導(dǎo)電層11在高溫(140℃～190℃)且高壓(13MPa)的水蒸氣內(nèi)暴露 15分鐘來進(jìn)行。接著，將絕緣層12用的樹脂組合物擠出到內(nèi)部半導(dǎo)電層11的外周而形成絕緣層12，使絕緣層12發(fā)生交聯(lián)。接著，將外部半導(dǎo)電層13用的半導(dǎo)電性樹脂組合物擠出到絕緣層12的外周而形成外部半導(dǎo)電層13。之后，在外部半導(dǎo)電層13的外周設(shè)置屏蔽層14和護(hù)套15從而得到本實(shí)施方式的輸電電纜1。

如上所述，內(nèi)部半導(dǎo)電層11、絕緣層12和外部半導(dǎo)電層13可以依次擠出被覆而形成，也可以將3層同時(shí)擠出而形成。

2.本發(fā)明實(shí)施方式的效果

根據(jù)本實(shí)施方式，發(fā)揮以下所示的1種或多種效果。

(a)根據(jù)本實(shí)施方式，半導(dǎo)電性樹脂組合物含有溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下的熱塑性樹脂和相對(duì)于熱塑性樹脂100質(zhì)量份為10質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以下的粘度調(diào)整劑。半導(dǎo)電性樹脂組合物含有與形成絕緣層12的樹脂的溶解度參數(shù)SP值差變大這樣的熱塑性樹脂，因此能夠不會(huì)與絕緣層12過度密合地形成外部半導(dǎo)電層13。此外，半導(dǎo)電性樹脂組合物含有可滲出的大量的粘度調(diào)整劑，因此在形成外部半導(dǎo)電層13時(shí)使粘度調(diào)整劑滲出到與絕緣層12的界面20，能夠抑制外部半導(dǎo)電層13與絕緣層12的過度密合。由此，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)電性樹脂組合物，能夠形成從絕緣層12剝離時(shí)的剝離強(qiáng)度低且在末端加工時(shí)可容易剝離的外部半導(dǎo)電層13。

(b)根據(jù)本實(shí)施方式，半導(dǎo)電性樹脂組合物含有相對(duì)于熱塑性樹脂100質(zhì)量份為40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的導(dǎo)電性賦予劑。溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂為硬質(zhì)，難以良好地分散導(dǎo)電性賦予劑，但在本實(shí)施方式中，通過含有大量的粘度調(diào)整劑，提高導(dǎo)電性賦予劑在熱塑性樹脂中的分散性。由此能夠使外部半導(dǎo)電層13的體積電阻率為10²Ω·cm以上、10⁵Ω·cm以下。

(c)根據(jù)本實(shí)施方式，半導(dǎo)電性樹脂組合物含有大量的粘度調(diào)整劑且粘度低，因此擠出時(shí)的擠出成型性優(yōu)異。因此，能夠以均勻厚度擠出半導(dǎo)電性樹脂組合物，能夠形成厚度均勻的外部半導(dǎo)電層13。

(d)根據(jù)本實(shí)施方式，熱塑性樹脂優(yōu)選為乙烯乙酸乙烯酯共聚物或丁腈橡膠中的至少1種，更優(yōu)選為含有44.0質(zhì)量％以上、83.4質(zhì)量％以下乙酸乙烯 的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。根據(jù)這樣的熱塑性樹脂，能夠使與形成絕緣層12的樹脂的溶解度參數(shù)SP值差變大，因此能夠抑制外部半導(dǎo)電層13與絕緣層12在界面20的密合。進(jìn)而，通過抑制在界面20的密合，能夠促進(jìn)粘度調(diào)整劑向界面20的滲出。通過這些疊加的效果，能夠進(jìn)一步降低外部半導(dǎo)電層13的剝離強(qiáng)度。

(e)根據(jù)本實(shí)施方式，優(yōu)選粘度調(diào)整劑為飽和環(huán)狀烴或直鏈烴中的至少1種，且在溫度100℃時(shí)的粘度為20mm²/秒以下。這樣的粘度調(diào)整劑通過使半導(dǎo)電性樹脂組合物的粘度降低，能夠提高半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性以及導(dǎo)電性賦予劑的分散性。

(f)根據(jù)本實(shí)施方式，輸電電纜1在絕緣層12的外周具備由半導(dǎo)電性樹脂組合物形成的外部半導(dǎo)電層13，所述半導(dǎo)電性樹脂組合物含有具有規(guī)定溶解度參數(shù)SP值的熱塑性樹脂和大量的粘度調(diào)整劑。因此，從外部半導(dǎo)電層13滲出的粘度調(diào)整劑存在于絕緣層12與外部半導(dǎo)電層13的界面20。由此能夠降低從絕緣層12剝離外部半導(dǎo)電層13時(shí)的剝離強(qiáng)度。具體地說，在絕緣層12由乙丙橡膠形成的情況下，外部半導(dǎo)電層13的剝離強(qiáng)度為10N/12.7mm以上、50N/12.7mm以下。由此，能夠容易地從絕緣層12剝離外部半導(dǎo)電層13，因此輸電電纜1在末端加工性方面優(yōu)異。

實(shí)施例

下面，通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。

(1)內(nèi)部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物的調(diào)制

首先，調(diào)制了內(nèi)部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物。具體地說，相對(duì)于乙丙橡膠100質(zhì)量份，加入40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的導(dǎo)電性賦予劑以及有機(jī)過氧化物、抗氧化劑等添加劑，用班伯里密煉機(jī)進(jìn)行混煉，從而調(diào)制內(nèi)部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物。

(2)絕緣層用的樹脂組合物的調(diào)制

接著，調(diào)制了絕緣層用的樹脂組合物。具體地說，相對(duì)于溶解度參數(shù)SP值為8.2(cal/cm³)^1/2的乙丙橡膠100質(zhì)量份，加入30質(zhì)量份以上、70質(zhì)量份以下的粘土以及有機(jī)過氧化物、抗氧化劑等添加劑，用班伯里密煉機(jī)進(jìn)行混煉，從而調(diào)制絕緣層用的樹脂組合物。

(3)外部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物的調(diào)制

接著，調(diào)制了外部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物。實(shí)施例和比較例中使用的材料如下。

作為(A)熱塑性樹脂，使用了乙酸乙烯含量(VA量)不同、溶解度參數(shù)SP值不同的乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。

·(a1)VA量為80質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為10.1(cal/cm³)^1/2)：“Levapren800HV”(Lanxess株式會(huì)社制)

·(a2)VA量為70質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.8(cal/cm³)^1/2)：“Levapren700HV”(Lanxess株式會(huì)社制)

·(a3)VA量為60質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.6(cal/cm³)^1/2)：“Levapren600HV”(Lanxess株式會(huì)社制)

·(a4)VA量為50質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.4(cal/cm³)^1/2)：“Levapren500HV”(Lanxess株式會(huì)社制)

·(a5)VA量為46質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2)：“EVA45LX”(三井杜邦聚合化學(xué)株式會(huì)社制)

·(a6)VA量為33質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.1(cal/cm³)^1/2)：“EV150”(三井杜邦聚合化學(xué)株式會(huì)社制)

作為(B)粘度調(diào)整劑，使用了如下的物質(zhì)。

·(b1)石蠟(熔點(diǎn)58℃、粘度3.9mm²/秒(100℃))：“Paraffin Wax 135”(JX日航日石株式會(huì)社制)

·(b2)微晶蠟(熔點(diǎn)88℃、粘度14.3mm²/秒(100℃))：“Microcrystalline Wax Hi-Mic1090”(JX日航日石株式會(huì)社制)

作為(C)導(dǎo)電性賦予劑，使用了如下的物質(zhì)。

·(c1)炭黑(平均粒徑38nm)：“DENKA BLACK”(DENKA株式會(huì)社制)

·(c2)炭黑(平均粒徑38nm)：“SEAST G116”(東海碳素株式會(huì)社制)

作為交聯(lián)劑(D)，使用了如下的物質(zhì)。

·有機(jī)過氧化物：“Perbutyl P”(日油株式會(huì)社制)

使用上述材料，調(diào)制了實(shí)施例1～7的半導(dǎo)電性樹脂組合物。將調(diào)制條件示 于以下的表1中。

表1

在實(shí)施例1中，如表1所示，相對(duì)于作為(A)熱塑性樹脂的(a1)VA量為80質(zhì)量％的EVA(溶解度參數(shù)SP值為10.1(cal/cm³)^1/2)100質(zhì)量份，添加(B)粘度調(diào)整劑的(b1)石蠟18質(zhì)量份、(C)導(dǎo)電性賦予劑的(c1)炭黑60質(zhì)量份和(D)交聯(lián)劑的有機(jī)過氧化物2質(zhì)量份，用班伯里密煉機(jī)進(jìn)行混煉，從而調(diào)制了實(shí)施例1的半導(dǎo)電性樹脂組合物。在實(shí)施例2～9中，如表1所示那樣適當(dāng)變更調(diào)制條件，除此之外與實(shí)施例1同樣地調(diào)制了半導(dǎo)電性樹脂組合物。

此外，使用上述材料，調(diào)制了比較例1～9的半導(dǎo)電性樹脂組合物。將調(diào)制條件示于表2中。在比較例1～9中，如表2所示那樣適當(dāng)變更調(diào)制條件，除此之外與實(shí)施例1同樣地調(diào)制了半導(dǎo)電性樹脂組合物。

表2

(4)評(píng)價(jià)用輸電電纜的制造

在本實(shí)施例中，制造了模擬輸電電纜的評(píng)價(jià)用輸電電纜。

將上述調(diào)制的內(nèi)部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物、絕緣層用的樹脂組合物和外部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物的各成分分別供給到擠出機(jī)。對(duì)于這些各成分，在85℃將內(nèi)部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物、在60℃將絕緣層用的樹脂組合物、在85℃將外部半導(dǎo)電層用的半導(dǎo)電性樹脂組合物分別加熱混煉之后，向作為導(dǎo)體的銅線(截面積95mm²)的外周，以內(nèi)部半導(dǎo)電層的厚度為1mm、絕緣層的厚度為9mm、外部半導(dǎo)電層的厚度為1mm的方式同時(shí)擠出3層。接著，通過使擠出的各成分交聯(lián)，制造在導(dǎo)體的外周依次層疊有內(nèi)部半導(dǎo)電層、絕緣層和外部半導(dǎo)電層的評(píng)價(jià)用輸電電纜。

(5)評(píng)價(jià)方法

對(duì)于制造的評(píng)價(jià)用輸電電纜，評(píng)價(jià)了外部半導(dǎo)電層的密合性以及外部半導(dǎo)電層的電特性。

外部半導(dǎo)電層的密合性

對(duì)于外部半導(dǎo)電層的密合性，根據(jù)從絕緣層剝離外部半導(dǎo)電層時(shí)的剝離強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體地說，用刀具將評(píng)價(jià)用輸電電纜縱切，制作了3個(gè)寬度12.7mm、長(zhǎng)度約15cm左右的試驗(yàn)片。對(duì)于該各試驗(yàn)片，利用肖伯爾(Schopper)拉力試驗(yàn)機(jī)實(shí)施剝離試驗(yàn)，測(cè)定了以500mm/分鐘的拉伸速度從銅線剝離外部半導(dǎo)電層時(shí)的剝離強(qiáng)度。予以說明的是，在本實(shí)施例中，如果測(cè)定的剝離強(qiáng)度為10N/12.7mm以上、50N/12.7mm以下，則表示可容易剝離外部半導(dǎo)電層。

此外，觀察了剝離時(shí)的外部半導(dǎo)電層的剝離狀態(tài)。關(guān)于外部半導(dǎo)電層，將與絕緣層適當(dāng)密合且良好地剝離的情況設(shè)為“A”，將密合性過大而絕緣層破壞的情況設(shè)為“B”，將密合性過大而外部半導(dǎo)電層破壞的情況設(shè)為“C”，將密合性過小的情況設(shè)為“D”。

外部半導(dǎo)電層的電特性

對(duì)于外部半導(dǎo)電層的電特性，根據(jù)外部半導(dǎo)電層的體積電阻率進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體地說，制作長(zhǎng)度80mm、寬度50mm、厚度1mm的試驗(yàn)片，按照J(rèn)IS K7194，通過9點(diǎn)測(cè)定在23℃±2℃的室內(nèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在外部半導(dǎo)電層中，只要體積電阻率為10²Ω·cm以上、10⁵Ω·cm以下即可。

(6)評(píng)價(jià)結(jié)果

如表1所示確認(rèn)到，在實(shí)施例1～9中，剝離強(qiáng)度、剝離狀態(tài)、體積電阻率良好。根據(jù)實(shí)施例1～5獲知，作為(A)熱塑性樹脂，越使用溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂，越能夠降低剝離強(qiáng)度。此外，根據(jù)實(shí)施例6、7獲知，即使將(C)導(dǎo)電性賦予劑的含量適當(dāng)變更為45質(zhì)量份、75質(zhì)量份，也可以與實(shí)施例2同樣地使剝離強(qiáng)度為10N/12.7mm以上、50N/12.7mm以下的范圍。此外，根據(jù)實(shí)施例8獲知，即使將(B)粘度調(diào)整劑的種類由(b1)石蠟變更為(b2)微晶蠟，也可以得到與實(shí)施例3同樣的結(jié)果。此外，根據(jù)實(shí)施例9獲知，即使將(C)導(dǎo)電性賦予劑的種類變更，也可以得到與實(shí)施例3同樣的結(jié)果。另外，在實(shí)施例1～9中，由于半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性良好，因此均能夠以均勻厚度形成外部半導(dǎo)電層。

如表2所示確認(rèn)到，在比較例1、3中，由于將(B)粘度調(diào)整劑的含量減少為5質(zhì)量份，因此剝離強(qiáng)度高為55N/12.7mm，而無法良好地剝離外部半導(dǎo)電層。另一方面確認(rèn)到，在比較例2、4中，由于將(B)粘度調(diào)整劑的含量增加為35質(zhì)量份，因此剝離強(qiáng)度低為5N/12.7mm，而無法將外部半導(dǎo)電層與絕緣層適當(dāng)密合。另外確認(rèn)到，在比較例1、3中，由于(B)粘度調(diào)整劑的含量少，因此半導(dǎo)電性樹脂組合物的擠出成型性低，而無法以均勻厚度形成外部半導(dǎo)電層。

確認(rèn)到，在比較例5、7中，由于將(C)導(dǎo)電性賦予劑的含量減少為30質(zhì)量份，因此外部半導(dǎo)電層的體積電阻率變得大于10⁵Ω·cm。另一方面確認(rèn)到，在比較例6、8中，由于將(C)導(dǎo)電性賦予劑的含量增加為90質(zhì)量份，因此外部半導(dǎo)電層的體積電阻率變得小于10²Ω·cm。

確認(rèn)到，在比較例9中，由于使用了溶解度參數(shù)SP值為9.1(cal/cm³)^1/2的(a6)VA量為33質(zhì)量％的EVA，因此剝離強(qiáng)度高為60N/12.7mm。其原因被認(rèn)為，形成絕緣層的乙丙橡膠(溶解度參數(shù)SP值為8.2(cal/cm³)^1/2)與形成外部半導(dǎo)電層的EVA(溶解度參數(shù)SP值為9.1(cal/cm³)^1/2)的溶解度參數(shù)SP值差小為0.9(cal/cm³)^1/2左右，而外部半導(dǎo)電層形成為與絕緣層過度密合。此外認(rèn)為，外部半導(dǎo)電層與絕緣層的密合性高，而粘度調(diào)整劑難以滲出到絕緣層與外部半導(dǎo)電層的界面。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過在半導(dǎo)電性樹脂組合物中使用溶解度參數(shù)SP值高的熱塑性樹脂和大量的粘度調(diào)整劑，能夠形成擠出成型性優(yōu)異、與絕緣層的密合性和剝離性優(yōu)異的外部半導(dǎo)電層。

2.本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行附記。

[1]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)電性樹脂組合物，其含有熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑和粘度調(diào)整劑；所述熱塑性樹脂的溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下；相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的所述導(dǎo)電性賦予劑，含有10質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以下的所述粘度調(diào)整劑。

[2]在[1]所述的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，優(yōu)選所述熱塑性樹脂為乙烯乙酸乙烯酯共聚物或丁腈橡膠中的至少1種。

[3]在[2]所述的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，優(yōu)選所述熱塑性樹脂為含有44.0質(zhì)量％以上、83.4質(zhì)量％以下乙酸乙烯的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。

[4]在[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)電性樹脂組合物中，優(yōu)選所述粘度調(diào)整劑為支鏈烴、飽和環(huán)狀烴或直鏈烴中的至少1種，在溫度100℃時(shí)的粘度為20mm²/秒以下。

[5]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，提供一種輸電電纜，其具備導(dǎo)體、以包圍所述導(dǎo)體外周的方式設(shè)置的絕緣層和以包圍所述絕緣層外周的方式設(shè)置的半導(dǎo)電層；所述半導(dǎo)電層含有溶解度參數(shù)SP值為9.3(cal/cm³)^1/2以上、10.1(cal/cm³)^1/2以下的熱塑性樹脂、導(dǎo)電性賦予劑和粘度調(diào)整劑；相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有40質(zhì)量份以上、80質(zhì)量份以下的所述導(dǎo)電性賦予劑，含有10質(zhì)量份以上、30質(zhì)量份以下的所述粘度調(diào)整劑。

[6]在[5]所述的輸電電纜中，優(yōu)選所述絕緣層由乙丙橡膠形成。

[7]在[5]或[6]所述的輸電電纜中，優(yōu)選所述半導(dǎo)電層構(gòu)成為從所述絕緣層剝離所述半導(dǎo)電層時(shí)的剝離強(qiáng)度為10N/12.7mm以上、50N/12.7mm以下。

[8]在[5]～[7]中任一項(xiàng)所述的輸電電纜中，優(yōu)選所述半導(dǎo)電層構(gòu)成為體積電阻率為10²Ω·cm以上、10⁵Ω·cm以下。