(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック５０〜１４０重量部、耐熱性プロセスオイル３０〜７０重量部を配合した組成物において、ベースポリオレフィン系ゴムが１００℃でのムーニー粘度が２５〜６０、耐熱性プロセスオイルが１２０℃×１時間での揮発成分が１％以下であることを特徴とする導電性ゴム組成物。
【請求項２】
ポリオレフィン系ゴムがエチレン−αオレフィンの２元共重合体からなり、該αオレフィン成分がプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の導電性ゴム組成物。
【請求項３】
ポリオレフィン系ゴムがエチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体からなり、該ジエン成分がジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネンであることを特徴とする請求項１記載の導電性ゴム組成物。
【請求項４】
カーボンブラックがアセチレンブラック又はファーネスブラックであり、そのＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ以上であることを特徴とする請求項１記載の導電性ゴム組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の導電性ゴム組成物がポリオレフィン系ゴム１００重量部に対して過酸化物系架橋剤０．２〜５重量部を含有することを特徴とする導電性ゴム組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の導電性ゴム組成物を用いることを特徴とする地中埋設管の位置検知用電線の被覆材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非金属製の地中埋設管の埋設位置を掘り出すことなく、位置検知するために埋設管に併設するロケーション用電線の被覆材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地表からの探知が困難なビニールパイプやポリエチレンパイプ等のプラスチックパイプ並びに非金属製のパイプ等の地中埋設管の位置の発見、探知を容易とし且つ掘削時の事故防止を図るために、該地中埋設管とは別に密接に併設した位置検知（以下、単にロケーションと称する）用電線が用いられてきた。そのロケーション用電線に用いる被覆材としては、カーボンブラックを多量にクロロプレンゴムに配合した導電性ゴム組成物が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クロロプレンゴムとカーボンブラックからなる導電性ゴム組成物は、水を含むことにより膨潤し、被覆に亀裂がはいること及び、水に接する条件下でロケーションのために必要な電圧を長時間かけると、電線表面に凹凸が生じることがあり、その対策が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記原因はクロロプレンゴムは極性が高いため水と親和性が良くなり膨潤する結果に起因するものと考え、極性の低い材料について種々検討した結果、ポリオレフィン系材料の中で特定範囲の粘度（１００℃でのムーニー粘度が２５〜６０）を有するゴム材を選択し且つ特定の（１２０℃×１時間での揮発成分が１％以下と少ない）耐熱性プロセスオイルをも配合し、且つカーボンブラックの特定量（５０〜１４０重量部）を加えることにより、該ロケーション用電線の導電性被覆に亀裂や電線表面に凹凸が生じることが解消することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
即ち、本発明は：
（１）  ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対し、カーボンブラック５０〜１４０重量部、耐熱性プロセスオイル３０〜７０重量部を配合した組成物において、ベースポリオレフィン系ゴムが１００℃でのムーニー粘度が２５〜６０、耐熱性プロセスオイルが１２０℃×１時間での揮発成分が１％以下である導電性ゴム組成物を提供する。また、
（２）  ポリオレフィン系ゴムがエチレン−αオレフィンの２元共重合体からなり、該αオレフィン成分がプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンのいずれかである点にも特徴を有する。また、
【０００６】
（３）  ポリオレフィン系ゴムがエチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体からなり、該ジエン成分がジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネンである点にも特徴を有する。また、
（４）  カーボンブラックがアセチレンブラック又はファーネスブラックであり、そのＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ以上である点にも特徴を有する。また、
（５）  （１）〜（４）のいずれかに記載の導電性ゴム組成物がポリオレフィン系ゴム１００重量部に対して過酸化物系架橋剤０．２〜５重量部を含有する点にも特徴を有する。また、
（６）  （１）〜（５）のいずれかに記載の導電性ゴム組成物を用いる地中埋設管の位置検知用電線の被覆材を提供する。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、高い耐水性を有する点からポリオレフィン系ゴムを基材とすることが必要である。
本発明に使用するポリオレフィン系ゴム基材は、１００℃でのムーニー粘度（ＪＩＳ  Ｋ６３００に準拠）が２５〜６０、好ましくは３０〜５５、より好ましくは３５〜４０であることが必要である。
このようなポリオレフィン系ゴム基材には、具体的にエチレン−αオレフィンの２元共重合体からなり、該αオレフィン成分がプロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテンのいずれかであることが、特にオクテンであることが好ましい。
【０００８】
また、エチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体からなり、該ジエン成分が非共役ジエンであることが望ましく、具体的には５−エチリデン−２−ノルボネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボネン、５−イソプロペニル−２−ノルボネン、ビニルノルボネン、トリシクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロオクタジエン、ノルボルナジエン等を挙げることができる。この場合、ジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネンの使用が好ましい。
【０００９】
この場合に、エチレン含量がエチレンとαオレフィン（プロピレン）との和に対して５０〜８０重量％、好ましくは５５〜８０重量％、より好ましくは６５〜７５重量％であることが望ましい。
エチレン含量が５０重量％未満では耐久性が低下すると共に架橋効率が低下するようになり、また８０重量％を越えるとゴム材料の押出加工性が低下するとともに、結晶化によって分子運動が促進されてまた架橋効率が低下するようになる。
【００１０】
本発明に使用するエチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体において、ジエン成分は共重合体ゴムに不飽和度を与える成分であり、エチレン−プロピレン共重合体の特性を損なわない範囲の微量で良い。
また、該ポリオレフィン系ゴム基材の１００℃でのムーニー粘度が２５未満では引張破断強度が所期の値にならないし、また６０を越えると押出加工性が非常に悪くなり、押出機内でゴム材料が架橋を起こしてしまう等の不都合がある。
【００１１】
本発明では、ベースゴム（ポリオレフィン系ゴム）１００重量部当たりカーボンブラック５０〜１４０重量部、好ましくは８０〜１４０重量部を配合することを要する。
カーボンブラックの配合量が５０重量部未満では所望の導電性が得られず、また、１４０重量部を越えると導電性は得られるものの押出性が非常に悪く、また強度も低下する傾向がある。
この際に、カーボンブラックのＤＢＰ吸油量がファーネス系の場合は７５ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは７５〜１７０ｍｌ／１００ｇ以上；アセチレンブラック系の場合は１５０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは１８０〜２００ｍｌ／１００ｇ以上であることが、所期の導電を得る観点から望ましい。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ未満であると多量に配合しても導電性が十分に出ず、結果として規格内に納めることが困難である。
【００１２】
好ましいカーボンブラックとしては、アセチレンブラック又はファーネスブラックであって、そのＤＢＰ吸油量が所定の範囲を有するものを挙げることができる。
しかし、導電性を高めたままでは、水中で通電試験（１２Ｖ×７２ｈｒ、３％塩水中）を行うと、導電層を流れる電流によりジュール熱が発生し、導電層内の揮発し易い成分がガス化して被覆内に気泡が生じるおそれがある。
【００１３】
そこで、揮発成分について種々検討した結果、ゴム材料中のプロセスオイルに起因することを発見し、使用するプロセスオイルからの揮発量が１２０℃×１時間での揮発減量が１％以下、好ましくは０．８％以下であれば問題を起こさないことが判明した。
上記耐熱性プロセスオイルとしては、成分的にはパラフィン系及び／又はナフテン系の中から選択され且つ上記特定範囲の揮発減量のものが好適に使用される。
【００１４】
本発明において、特定範囲の粘度（１００℃で２５〜６０）を有するポリオレフィン系ゴム、特にエチレン−αオレフィンの２元共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンの３元共重合体は、架橋により三次元化することで強度、伸びのバランスをとることが望ましいが、該架橋系には大別して硫黄系と過酸化物系とがある。
この中、硫黄系架橋剤は架橋点の極性が高く、水による膨潤対策が不十分であったが、過酸化物系架橋剤では架橋点の構造が低い極性のまま保たれるので、水に対する膨潤は低く抑えることができる。
【００１５】
本発明に使用する過酸化物系架橋剤としては、例えばジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジｔブチルパーオキシヘキサン、ｔブチルクミルパーオキサイド、ジｔブチルパーオキサイド、１，１−ジｔブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルシクロヘキサンを挙げることができ、特にジクミルパーオキサイド、ジｔブチルパーオキサイドの使用が好ましい。
また、過酸化物系架橋剤を使用する場合には、必要に応じてｐ−キノンジオキシム、ラウリルメタクリレート、エチレングリコールアクリレート等の架橋助剤を配合しても良い。
上記過酸化物系架橋剤の配合量は、ポリオレフィン系ゴム１００重量部に対して０．２〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。
【００１６】
更に、必要に応じて２，６−ジｔブチル−ｐクレゾール等のフェノール系；ｐフェニレンジアミン、フェニル−ｐフェニレンジアミン等のアミン系；２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔブチルフェノール）、ヒンダードフェノール等のビスフェノール系；トリノニルホスファイト等のホスファイト系のような酸化防止剤：
酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、クレー、タルク、炭酸カルシウム等の充填剤：ステアリン酸等の滑剤：各種の添加剤を適宜配合量で添加しても良い。
【００１７】
また、本発明の導電性ゴム組成物には、本発明のポリオレフィン系ゴム以外の他のゴムが少量含まれていても良い。
本発明の導電性ゴム組成物を得るには、混練用押出機、バンバリーミキサー内にポリオレフィン系ゴム基材、各種配合剤等を投入し混合した後に、オープンロールを用いて架橋剤等を加える公知の方法で行っても良い。
【００１８】
【実施例】
本発明を下記の実施例により具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。
表１〜２に示す各種成分を所定の配合割合で１００℃、１０分間バンバーリーミキサーで混合し、その後オープンロールで必要に応じて架橋剤、架橋助剤を添加し、該ゴム組成物を１６０℃、３０分間プレス成形し、厚さ２ｍｍのシートを作成し、引張強度、伸び試験に供した。
【００１９】
また、該ゴム組成物を２ｍｍ2 の錫メッキ軟銅線上に厚さ１．３ｍｍの肉厚で押出し、通電試験に供した。
（１）  引張強度：ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して行った。
（２）  伸び    ：ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して行った。
（３）  通電試験：３％塩水中に浸漬し１２Ｖで７２ｈｒ通電後の電線表面の外観の観察による。耐熱性の尺度であり、通電試験で「良好」とは長期の濃厚な塩水中の通電・浸漬によってもシートの表面に変化が少なく耐熱性に優れていることを表している。
（４）  押出性  ：押出温度１２０℃で押出した際の押出の状況を観察した結果による。
【００２０】
実施例及び比較例に使用した材料は以下の通りである。
１）ポリオレフィン系ゴムとしてエチレン−プロピレン−非共役ジエン３元共重合体（ＥＰＤＭ）及びエチレン−αオレフィン共重合体（ＥＯＭ）を用いた。
ＥＰＤＭ（Ａ）：ムーニー粘度３５；住友化学（株）製  「エスプレン５１４」、
ＥＰＤＭ（Ｂ）：ムーニー粘度１９、日本合成ゴム（株）製  「ＪＳＲＥＰ０１Ｐ」、
ＥＰＤＭ（Ｃ）：ムーニー粘度６５；三井石油化学（株）製  「三井３０７０」、
ＥＯＭ（Ａ）  ：ムーニー粘度２８；ダウケミカル（株）製  「ＥｎｇａｇｅＣＬ８００２」、
ＥＯＭ（Ｂ）  ：ムーニー粘度７０；試作品。
【００２１】
２）アセチレンブラック    ：ＤＰＢ吸油量１９０ｍｌ／１００ｇ，
カーボンブラック（Ａ）：ＤＰＢ吸油量１６０ｍｌ／１００ｇ、
カーボンブラック（Ｂ）：ＤＰＢ吸油量  ７５ｍｌ／１００ｇ、
カーボンブラック（Ｃ）：ＤＰＢ吸油量  ６８ｍｌ／１００ｇ、
３）プロセスオイル（Ａ）：揮発分（１２０℃×１ｈｒ）０．５％、
プロセスオイル（Ｂ）：揮発分（１２０℃×１ｈｒ）２．０％、
４）酸化防止剤：２，６−ジｔブチル−ｐクレゾール、
５）架橋剤：ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、
６）架橋促進剤：アクセル２２。
下記の表において、本発明の範囲内の場合は○を、範囲外の場合は×を付して理解に供した。
【００２２】
【表１】
0003622306.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003622306.tif 000003
【００２４】
以上の結果、実施例１〜４に示されるように、ムーニー粘度が３５、２８であり所定の範囲内（１００℃で２５〜６０）のムーニー粘度を有するポリオレフィン系ゴム基材に対して、揮発成分が０．５％であり所定の範囲の揮発成分（１２０℃×１時間での揮発成分が１％以下）しか有しない特定の耐熱性プロセスオイルを特定範囲内の添加量（３０〜７０重量部）で配合した、更にＤＰＢ吸油量が７５ｍｌ／１００ｇ、１６０ｍｌ／１００ｇであり特定範囲内（７５ｍｌ／１００ｇ以上）のＤＰＢ吸油量を持つカーボンブラックをも（請求項４）配合した導電性ゴム組成物が導電性、耐熱性、押出性等の点で非常に優れていた。
【００２５】
これに対して、比較例１では、揮発成分２％のプロセスオイル−Ｂを用いているので、オイルの耐熱性が不足し、通電試験をクリヤしない。
比較例２では、ポリオレフィン系ゴム基材（ＥＰＤＭ−Ｂ）のムーニー粘度が１９と低いので、シートの強度が不足した。
一方、比較例３では、ポリオレフィン系ゴム基材（ＥＰＤＭ−Ｃ）のムーニー粘度が６５と高いので、押出加工ができない。
比較例４では、導電性を高めるために、カーボンブラックの添加量を１８０重量部と多くすると、シートの強度が不足する。
一方、比較例５では、カーボンブラックの添加量を４０重量部と少なくすると、所定の導電性を得ることができない。
比較例６は、ポリオレフィン系ゴムではない従来のクロロプレンゴムベースであり、実施例１〜４と同様の処方でプロセスオイル−Ｂを少量（１５重量部）と、カーボンブラックを添加したが、導電性、耐熱性、押出性のいずれの点でも劣っていた。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る特定組成の導電性ゴム組成物により被覆された位置検知用電線を用い、長期にわたり安定して、ガス管等の地中に埋設した布設物を掘り起こすことなく、確認できる効果がある。