(57)【要約】【課題】優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保しながら、ケーブルの導電層に用いた際に、ケーブルに優れた口出し性を付与することができる導電性熱可塑性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブルを提供すること。【解決手段】塩素化ポリエチレン樹脂と、炭素材料とを含む導電性熱可塑性樹脂組成物であって、炭素材料の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であり、且つ、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が１２０ｍ２／ｇ以上であり、導電性熱可塑性樹脂組成物中の塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が１１〜８３質量％である導電性熱可塑性樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素化ポリエチレン樹脂と、炭素材料とを含む導電性熱可塑性樹脂組成物であって、
前記炭素材料の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であり、
且つ、前記導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が１２０ｍ２／ｇ以上であり、
前記導電性熱可塑性樹脂組成物中の前記塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が１１〜８３質量％である導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
さらにポリ塩化ビニル樹脂を含む請求項１に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリ塩化ビニル樹脂と前記塩素化ポリエチレン樹脂の合計１００質量％中における前記塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が３５質量％以上１００質量％未満である、請求項２に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項４】
前記塩素化ポリエチレン樹脂の結晶化度が１３質量％以下である請求項１〜３に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項５】
さらに可塑剤を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項６】
前記導電性熱可塑性樹脂組成物中の前記可塑剤の含有率が３４〜３８質量％である、請求項５に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物。
【請求項７】
少なくとも１本の導線と、
前記導線を包囲する導電層と、
前記導電層と接触するように設けられる絶縁層とを備え、
前記導電層が請求項１〜６のいずれか一項に記載の導電性熱可塑性樹脂組成物からなるケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性熱可塑性樹脂組成物、及び、ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルや急速充電器のリードケーブルなどのケーブルにおいては、導線と導線を包囲する絶縁層との間、及び、絶縁層の外側などに、半導電層などの導電層が設けられることがある。
【０００３】
このような導電層の材料として、例えば下記引用文献１には、エチレン系共重合体に、１０００ｍ２／ｇ以上の比表面積を有するカーボンブラックを配合してなる電力ケーブルの半導電層用樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９８０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ケーブルの導電層には、十分な耐加熱変形特性を有することが求められる。これは以下の理由によるものである。すなわち、ケーブルの導電層の耐加熱変形特性が不十分であると、ケーブルに含まれる導電層が荷重を受けた際に潰れ、このことがケーブル特性に悪影響を与えるおそれがあるためである。特にケーブルが高温の地域に敷設される場合や、電気自動車の急速充電器に接続されるリードケーブルである場合には、ケーブルの導電層が十分な耐加熱変形特性を有することが望ましい。
【０００６】
また、ケーブルの導電層には、十分な低温脆化特性を有することが求められる。これは以下の理由によるものである。すなわち、ケーブルは低温環境下で使用される場合もあり、そのような環境下においても、ケーブルの導電層としての機能を維持する必要があるからである。特にケーブルが、キャブタイヤケーブル、電気自動車の急速充電器に接続されるリードケーブル、風力発電用ケーブルなど、寒冷地での使用が想定され且つ繰り返し屈曲や捻回を受けるケーブルである場合には、ケーブルの導電層が十分な低温脆化特性を有することが望ましい。
【０００７】
さらに、ケーブル端末処理時の作業性を改善するために、ケーブルには十分な口出し性を有することが求められる。
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載の半導電層用樹脂組成物を用いて形成した導電層を有するケーブルは、十分な耐加熱変形特性、十分な低温脆化特性、及び、十分な口出し性を同時に有しない場合があり、さらなる改善の余地を有していた。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保しながら、ケーブルの導電層に用いた際に、ケーブルに優れた口出し性を付与することができる導電性熱可塑性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル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】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するため、熱可塑性樹脂と炭素材料とを含む導電性熱可塑性樹脂組成物について、熱可塑性樹脂の種類及び含有率並びに炭素材料の比表面積及び含有率に着目して鋭意研究を重ねた。その結果、本発明者は、導電性熱可塑性樹脂組成物が塩素化ポリエチレン樹脂を含み、導電性熱可塑性樹脂組成物中の塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が特定の範囲であり、また、炭素材料が特定の範囲の比表面積を有し、炭素材料の比表面積と導電性熱可塑性樹脂組成物中の炭素材料の含有率に基づいて求められるパラメータが特定の範囲の値である場合に、上記課題を解決できることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、塩素化ポリエチレン樹脂と、炭素材料とを含む導電性熱可塑性樹脂組成物であって、前記炭素材料の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であり、且つ、前記導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が１２０ｍ２／ｇ以上であり、前記導電性熱可塑性樹脂組成物中の前記塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が１１〜８３質量％である導電性熱可塑性樹脂組成物である。
【００１２】
本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保しながら、ケーブルの導電層に用いた際に、ケーブルに優れた口出し性を付与することができる。
【００１３】
本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物が優れた耐加熱変形特性を確保することができる理由について、本発明者は以下のように推察している。
【００１４】
すなわち、炭素材料は凝集して凝集構造（ストラクチャー）を形成している。そして、本発明において、炭素材料の比表面積が大きいのは、このストラクチャーが大きい、即ち発達しているからである。そして、このように、導電性熱可塑性樹脂組成物に含まれる炭素材料が十分に大きいストラクチャーを有するため、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が十分に大きくなる場合、導電性熱可塑性樹脂組成物中で、塩素化ポリエチレン樹脂は炭素材料により擬似的に架橋された状態となる。この作用により、導電性熱可塑性樹脂組成物は、優れた耐加熱変形特性を確保することができるのではないか、と本発明者は推察している。
【００１５】
また、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物が優れた低温脆化特性を確保することができる理由について、本発明者は以下のように推察している。
【００１６】
すなわち、導電性熱可塑性樹脂組成物は塩素化ポリエチレン樹脂を含む。そして塩素化ポリエチレン樹脂の分子鎖には、塩素原子が結合した極性部位と、塩素原子が結合していない非極性部位とが混在している。このため、塩素化ポリエチレン樹脂の分子鎖間の分子間力は過度に強固なものにはならない。したがって、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は優れた低温脆化特性を確保できるのではないか、と本発明者は推察している。
【００１７】
また、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物がケーブルの導電層に用いられた際に、ケーブルが優れた口出し性を有するものになる理由について、本発明者は以下のように推察している。
【００１８】
すなわち、ケーブルの導電層は一般に、ポリエチレン樹脂やＥＰゴムなどの非極性樹脂からなる絶縁層と接触するように設けられる。ここで、上述したように、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、極性部位を有する塩素化ポリエチレン樹脂を含む。したがって、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物がケーブルの導電層に用いられた場合、上述した絶縁層に対する導電層の剥離性が良好なものになり、その結果、ケーブルが、優れた口出し性を有するものになるのではないか、と本発明者は推察している。
【００１９】
上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、さらにポリ塩化ビニル樹脂を含むことが好ましい。
【００２０】
この場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた耐加熱変形特性を有するものになる。
【００２１】
上記導電性熱可塑性樹脂組成物においては、前記ポリ塩化ビニル樹脂と前記塩素化ポリエチレン樹脂の合計１００質量％中における前記塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が３５質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。
【００２２】
この場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００２３】
上記導電性熱可塑性樹脂組成物においては、前記塩素化ポリエチレン樹脂の結晶化度が１３質量％以下であることが好ましい。
【００２４】
この場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００２５】
また、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、さらに可塑剤を含むことが好ましい。
【００２６】
この場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００２７】
また、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、可塑剤を含み、且つ前記導電性熱可塑性樹脂組成物中の前記可塑剤の含有率が３４〜３８質量％であることが好ましい。
【００２８】
可塑剤の含有率が３４質量％〜３８質量％である場合、含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、上記導電性熱可塑性樹脂組成物はさらに優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００２９】
また、本発明は、少なくとも１本の導線と、前記導線を包囲する導電層と、前記導電層と接触するように設けられる絶縁層と、を備え、前記導電層が上記の導電性熱可塑性樹脂組成物からなるケーブルである。
【００３０】
本発明のケーブルは、導電層が上記の導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保することができる。また、導電層が上記の導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、絶縁層に対して導電層を容易に剥離することができる。このため、本発明のケーブルは、優れた口出し性を有することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明において、炭素材料の比表面積はＢＥＴ法により測定されるものである。
【００３２】
また、本発明において、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積とは、以下の式によって定義されるものである。
［導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積（ｍ２／ｇ）］
＝［炭素材料の比表面積（ｍ２／ｇ）］×［導電性熱可塑性樹脂組成物中の炭素材料の含有率（質量％）］×（１／１００）
【００３３】
さらに、本発明において、塩素化ポリエチレン樹脂の結晶化度は、塩素化ポリエチレン樹脂中の結晶成分の比率であり、具体的には示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry;ＤＳＣ)を用いて測定された値を言う。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保しながら、ケーブルの導電層に用いた際に、ケーブルに優れた口出し性を付与することができる導電性熱可塑性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のケーブルの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明のケーブルの第２実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。
【００３７】
［第１実施形態］
まず本発明のケーブルの第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は本発明のケーブルの第１実施形態としての電力ケーブルの断面図である。
【００３８】
図１に示すように、ケーブル１００は、導線１と、導線１を包囲する内部半導電層２と、内部半導電層２を包囲する絶縁層３と、絶縁層３を包囲する外部半導電層（導電層）４と、外部半導電層４を包囲する絶縁性のシース（絶縁層）５とを備えている。ここで、絶縁層３は、内部半導体層２の外側で且つ外部半導電層４の内側に配置され、内部半導電層２及び外部半導電層４の両方と接触するように設けられている。またシース５は、外部半導電層４の外側に外部半導電層４と接触するように設けられている。
【００３９】
また内部半導電層２及び外部半導電層４は、導電性熱可塑性樹脂組成物からなり、この導電性熱可塑性樹脂組成物は、塩素化ポリエチレン樹脂と、炭素材料とを含む。そして、炭素材料の比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であり、且つ、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が１２０ｍ２／ｇ以上である。また、導電性熱可塑性樹脂組成物中の塩素化ポリエチレン樹脂の含有率は１１〜８３質量％である。
【００４０】
この場合、内部半導電層２及び外部半導電層４は、上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保することができる。このため、ケーブル１００が荷重を受けた際に、内部半導電層２及び外部半導電層４が潰れにくくなり、ケーブル１００の特性に悪影響が生じることを十分に抑制できる。また、ケーブル１００が低温環境下に設置された場合でも、内部半導電層２及び外部半導電層４の機能の低下を十分に抑制することができる。さらに、ケーブル１００においては、内部半導電層２及び外部半導電層４が上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、絶縁層３に対して内部半導電層２を容易に剥離することができる。またケーブル１００においては、外部半導電層４が上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、シース５に対して外部半導電層４を容易に剥離することもできる。従って、ケーブル１００は、優れた口出し性を有することが可能となる。よって、ケーブル端末処理時の作業性が改善される。
【００４１】
次に、上述したケーブル１００の製造方法について説明する。
【００４２】
＜導線＞
まず導線１を準備する。導線１は、１本の素線のみで構成されてもよく、複数本の素線を束ねて構成されたものであってもよい。また、導線１は、導体径や導体の材質などについて特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜定めることができる。
【００４３】
＜内部半導電層及び外部半導電層＞
次に、内部半導電層２及び外部半導電層４を形成するための導電性熱可塑性樹脂組成物を準備する。この導電性熱可塑性樹脂組成物は、上述したように、塩素化ポリエチレン樹脂と、炭素材料とを含む。
【００４４】
（塩素化ポリエチレン樹脂）
上記導電性熱可塑性樹脂組成物に含まれる塩素化ポリエチレン樹脂の塩素化度は、特に限定されるものではなく、例えば２５〜４５質量％であればよい。ここで、塩素化ポリエチレン樹脂の塩素化度は下記式に基づいて算出される。
［塩素化度（質量％）］＝［塩素化ポリエチレン樹脂に含まれる塩素原子の質量（ｇ）］／［塩素化ポリエチレン樹脂の質量（ｇ）］×１００
【００４５】
ここで、「塩素化ポリエチレン樹脂に含まれる塩素原子の質量」は、『高分子分析ハンドブック』編  （社）日本分析化学会、高分子分析研究懇談会  ２００８．９．２０に記載の方法に従い、２５〜３５ｍｇの塩素化ポリエチレン樹脂を酸素雰囲気下で燃焼させ、発生した塩化水素を含むガスを水に溶解させ、イオンカラムクロマトグラフィーにより定量した塩化物イオンの質量を意味する。
【００４６】
塩素化ポリエチレン樹脂の結晶化度は特に限定されないが、１３質量％以下であることが好ましい。結晶化度が１３質量％以下である場合、結晶化度が１３質量％を超える場合に比べて、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた低温脆化特性を確保することができる。結晶化度は２質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以下であることがさらに好ましい。
【００４７】
但し、塩素化ポリエチレン樹脂の結晶化度は０．０５質量％以上であることが好ましい。この場合、結晶化度が０．０５質量％未満である場合に比べて、より優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００４８】
上述したように、上記導電性熱可塑性樹脂組成物中の塩素化ポリエチレン樹脂の含有率は１１〜８３質量％である。塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が１１質量％未満である場合、導電性熱可塑性樹脂組成物は十分な低温脆化特性を確保することができない。また、塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が８３質量％より大きい場合、導電性熱可塑性樹脂組成物は十分な耐加熱変形特性を確保することができない。
【００４９】
上記導電性熱可塑性樹脂組成物中の塩素化ポリエチレン樹脂の含有率は１１〜４１質量％であることが好ましく、１５〜３７質量％であることがより好ましい。
【００５０】
（ポリ塩化ビニル樹脂）
上記導電性熱可塑性樹脂組成物には、塩素化ポリエチレン樹脂以外の熱可塑性樹脂がさらに含まれていてもよい。塩素化ポリエチレン樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体、変性ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらは１種類が単独で又は２種以上が組み合わせて含まれていてもよい。これらの中でも、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。この場合、塩素化ポリエチレン樹脂以外の熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル樹脂以外のものである場合に比べて、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、可塑剤を安定に樹脂内に保持でき、可塑剤の飛散や外部への移行を防止できる。またこの場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた耐加熱変形特性を確保できる。
【００５１】
塩素化ポリエチレン樹脂以外の熱可塑性樹脂がポリ塩化ビニル樹脂である場合、ポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度は、特に限定されるものではないが、９００〜５０００であることが好ましい。ポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度が９００以上である場合、平均重合度が９００未満である場合に比べ、導電性熱可塑性樹脂組成物はより優れた耐加熱変形特性を確保することができる。また、平均重合度が５０００以下である場合、平均重合度が５０００を超える場合に比べ、ポリ塩化ビニル樹脂の溶融粘度が低くなり、溶融混練が容易になる。したがってこの場合、導電性熱可塑性樹脂組成物の製造効率が優れたものになる。
【００５２】
ポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度は１０００〜４０００であることがより好ましく、１１００〜３０００であることがさらに好ましい。
【００５３】
なお、「平均重合度」とは、ＪＩＳ  Ｋ６７２０−２に準拠して測定したポリ塩化ビニル樹脂の比粘度をＪＩＳ  Ｋ６７２０−１に準拠して推定換算した平均重合度を言う。
【００５４】
また、導電性熱可塑性樹脂組成物に平均重合度の異なる２種以上のポリ塩化ビニル樹脂が含まれる場合、ポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度は、それぞれのポリ塩化ビニル樹脂の平均重合度の加重平均により算出される。
【００５５】
上記導電性熱可塑性樹脂組成物においては、ポリ塩化ビニル樹脂と塩素化ポリエチレン樹脂の合計１００質量％中における塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が３５質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が３５質量％以上である場合、含有率が３５質量％未満である場合に比べて、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は、より優れた低温脆化特性を確保することができる。また、塩素化ポリエチレン樹脂の含有率が１００質量％未満である場合、含有率が１００質量％である場合に比べて、導電性熱可塑性樹脂組成物が可塑剤を安定に樹脂内に保持でき、可塑剤の飛散や外部への移行を防止できる。ポリ塩化ビニル樹脂と塩素化ポリエチレン樹脂の合計１００質量％中における塩素化ポリエチレン樹脂の含有率は４０〜９５質量％であることがより好ましく、４５〜９０質量％であることがさらに好ましい。
【００５６】
（炭素材料）
上記導電性熱可塑性樹脂組成物に含まれる炭素材料は、上記導電性熱可塑性樹脂組成物に十分な導電性を付与するものであればよく、特に限定されるものではない。炭素材料としては、例えばカーボンブラック、グラファイト、グラッシーカーボン、カーボンファイバー、カーボンナノチューブなどが挙げられる。これらは１種類単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中ではカーボンブラックが特に好ましい。
【００５７】
上述したように、炭素材料の比表面積は６００ｍ２／ｇ以上である。炭素材料の比表面積が６００ｍ２／ｇ未満である場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は十分な耐加熱変形特性と十分な低温脆化特性とを両立することが困難になる。
【００５８】
炭素材料の比表面積は３００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５００ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。
【００５９】
但し、炭素材料の比表面積は１３５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。この場合、比表面積が１３５０ｍ２／ｇを超える場合に比べて、導電性熱可塑性樹脂組成物の加工性がより向上する。
【００６０】
また、上述したように、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積は１２０ｍ２／ｇ以上である。導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が１２０ｍ２／ｇ未満である場合、上記導電性熱可塑性樹脂組成物は十分な耐加熱変形特性を確保することができない。
【００６１】
導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積は１４０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１６０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。
【００６２】
但し、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積は２６５ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。この場合、導電性熱可塑性樹脂組成物単位質量当たりの比表面積が２６５ｍ２／ｇを超える場合に比べて、導電性熱可塑性樹脂組成物の加工性がより向上する。
【００６３】
（可塑剤）
導電性熱可塑性樹脂組成物は、可塑剤を含むことが好ましい。この場合、導電性熱可塑性樹脂組成物はより優れた低温脆化特性を確保することができる。可塑剤としては、例えばフタル酸ジイソノニル、フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）などのフタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、低分子ポリエステル、リン酸エステル、クエン酸エステル、エポキシ系可塑剤、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステル、安息香酸エステルなどが挙げられる。これらは１種類が単独で含まれていても又は２種以上が組み合わせて含まれていてもよい。
【００６４】
導電性熱可塑性樹脂組成物中の可塑剤の含有率は３４〜３８質量％であることが好ましい。可塑剤の含有率が３４〜３８質量％である場合、含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、上記導電性熱可塑性樹脂組成物はより優れた低温脆化特性を確保することができる。
【００６５】
導電性熱可塑性樹脂組成物は、安定剤、難燃剤、充填材、表面処理剤、ドリップ防止剤、加工助剤、活剤、老化防止剤、架橋剤、架橋助剤、スコーチ防止剤などを必要に応じてさらに含んでもよい。
【００６６】
導電性熱可塑性樹脂組成物は、塩素化ポリエチレン樹脂、炭素材料および必要に応じて各種熱可塑性樹脂及び各種添加剤を混練することにより得ることができる。混練は、例えばバンバリーミキサ、タンブラ、加圧ニーダ、混練押出機、二軸押出機、ミキシングロール等の混練機で行うことができる。
【００６７】
（絶縁層及びシース）
次に、絶縁層３及びシース５を形成するための絶縁材料を用意する。この絶縁材料は絶縁性を示すものであればよい。このような絶縁材料としては、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−ブタジエン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、塩素化ポリエチレン樹脂（ＣＰＥ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）及び天然ゴム（ＮＲ）などを用いることができる。これらは１種類単独で又は２種以上を組み合せて用いることが可能である。
【００６８】
上記絶縁材料の中では、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−ブタジエン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などの非極性樹脂が好ましく用いられる。
【００６９】
そして、例えば共押出成形法により、導線１が、内部半導電層２を形成するための導電性熱可塑性樹脂組成物、絶縁層３を形成するための絶縁材料、外部半導電層４を形成するための導電性熱可塑性樹脂組成物、及びシース５を形成するための絶縁材料で順次被覆された状態とする。
【００７０】
以上のようにしてケーブル１００が得られる。
【００７１】
［第２実施形態］
次に、本発明のケーブルの第２実施形態について図２を用いて説明する。図２は本発明のケーブルの第２実施形態としての電気自動車の急速充電器に接続されるケーブルの断面図である。
【００７２】
図２に示すように、ケーブル２００は、集合ケーブル２１０と、集合ケーブル２１０を包囲するように設けられる導電層２２０と、導電層２２０を包囲するように且つ導電層２２０と接触するように設けられる絶縁層としてのシース２３０とを備えている。集合ケーブル２１０は、２本のパワー線２４０と、２組の信号線２５０、２６０とを備えている。パワー線２４０は、導線１と導線１を包囲する絶縁層２４１とで構成され、信号線２５０は、導線１及び導線１を包囲する絶縁層２５１で構成される２本の絶縁電線２５２と、２本の絶縁電線２５２を包囲する介材２５３とを有している。信号線２６０は、７本の絶縁電線２５２と、７本の絶縁電線２５２を包囲する介材２６３とで構成されている。そして、２本のパワー線２４０及び２組の信号線２５０，２６０は撚り合わされてメッシュテープ（図示せず）などで巻かれている。ここで、絶縁層２４１及び絶縁層２５１の材料は、例えば上記絶縁層３と同じ材料で構成される。また介材２５３，２６３は例えばジュートなどからなる。
【００７３】
導電層２２０の材料は、上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなる。またシース２３０の材料は例えば上記シース５と同じ材料で構成される。
【００７４】
上記ケーブル２００においては、導電層２２０が上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、上記導電層２２０は、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保することができる。このため、ケーブル２００によれば、導電層２２０が荷重を受けても潰れにくくなり、電気特性の低下を十分に抑制することができる。また、ケーブル２００が低温環境下に設置された場合でも、導電層２２０の機能の低下を十分に抑制することができる。さらに、ケーブル２００においては、導電層２２０が上記導電性熱可塑性樹脂組成物からなるため、絶縁層としてのシース２３０に対して導電層２２０を容易に剥離することもできる。従って、ケーブル２００は、優れた口出し性を有することが可能となる。このため、ケーブル端末処理時の作業性が改善される。
【００７５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第１実施形態では、ケーブル１００の内部半導電層２及び外部半導電層４が本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物で構成されているが、内部半導電層２及び外部半導電層４のうち一方は、本発明の要件を満たさない一般的な導電性熱可塑性樹脂組成物で構成され、もう一方のみが本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物で構成されていてもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の内容を、実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００７７】
＜導電性熱可塑性樹脂組成物およびケーブルの作製＞
導電性熱可塑性樹脂組成物の原料としては、以下のものを使用した。
（１）ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）
ＰＶＣ−１：平均重合度１０００（大洋塩ビ社製、商品名「ＴＨ−１０００」）
ＰＶＣ−２：平均重合度１３５０（大洋塩ビ社製、商品名「ＴＨ−１４００」）
ＰＶＣ−３：平均重合度２０００（大洋塩ビ社製、商品名「ＴＨ−２０００」）
ＰＶＣ−４：平均重合度２８００（大洋塩ビ社製、商品名「ＴＨ−２８００」）
ＰＶＣ−５：平均重合度４５００（大洋塩ビ社製、商品名「ＴＵ−４００」）
【００７８】
（２）塩素化ポリエチレン樹脂（塩素化ＰＥ）
塩素化ＰＥ−１：結晶化度０．１質量％、塩素化度４０質量％（昭和電工社製、商品名「エラスレン４０６ＡＥ」）
塩素化ＰＥ−２：結晶化度０．７質量％、塩素化度４０質量％（昭和電工社製、商品名「エラスレン４０１Ａ」）
塩素化ＰＥ−３：結晶化度１．３質量％、塩素化度３０質量％（昭和電工社製、商品名「エラスレン３０１Ａ」）
塩素化ＰＥ−４：結晶化度１４質量％、塩素化度３０質量％（昭和電工社製、商品名「エラスレン３０３Ｂ」）
【００７９】
（３）酸変性ポリオレフィン
酸変性ＰＯ：エチレン−メタクリル酸共重合体（三井・デュポン  ポリケミカル社製、商品名「ニュクレルＮ１２０７Ｃ」）
【００８０】
（４）炭素材料
炭素材料−１：アセチレンブラック、比表面積６８ｍ２／ｇ、吸油量（ＤＢＰ吸油量）１２５ｍＬ／１００ｇ（電気化学工業社製、商品名「デンカブラック」）
炭素材料−２：カーボンブラック、比表面積２５４ｍ２／ｇ、吸油量（ＤＢＰ吸油量）１７４ｍＬ／１００ｇ（キャボット社製、商品名「バルカンＸＣ−７２」）
炭素材料−３：ケッチェンブラック、比表面積８００ｍ２／ｇ、吸油量（ＤＢＰ吸油量）３６０ｍＬ／１００ｇ（ライオン社製、商品名「ＥＣ３００Ｊ」）
炭素材料−４：ケッチェンブラック、比表面積１３００ｍ２／ｇ、吸油量（ＤＢＰ吸油量）４９５ｍＬ／１００ｇ（ライオン社製、商品名「ＥＣ６００ＪＤ」）
【００８１】
（５）充填剤
炭酸カルシウム：比表面積１．４ｍ２／ｇ、平均粒子径１．７μｍ、吸油量（ＤＢＰ吸油量）３０ｍｌ／１００ｇ（日東粉化社製、商品名「ＮＣＣ−Ｐ」）
【００８２】
（６）可塑剤
可塑剤−１：フタル酸ジイソノニル（ジェイ・プラス社製、商品名「ＤＩＮＰ」）
可塑剤−２：フタル酸ジ（２−エチルヘキシル）（ジェイ・プラス社製、商品名「ＤＯＰ」）
【００８３】
（７）安定剤
Ｃａ／Ｚｎ系安定剤（水澤化学工業社製、商品名「スタビネックスＮＬ２２１−５」、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ハイドロタルサイトなど、多種を配合したもの）
【００８４】
（実施例１〜２５０及び比較例１〜５３）
上記の熱可塑性樹脂、炭素材料、充填剤、可塑剤及び安定剤を表１〜２６に示す割合で配合し、バンバリーミキサを用いて１８０℃で１５分間混練することにより、実施例１〜２５０及び比較例１〜５３の導電性熱可塑性樹脂組成物を得た。表１〜２６において、熱可塑性樹脂、炭素材料、充填剤、可塑剤及び安定剤の配合量の単位は質量部である。また、表１〜２６において「塩素化ＰＥ含有率（質量％）」とは、ポリ塩化ビニル樹脂と塩素化ポリエチレン樹脂の合計１００質量％中における塩素化ポリエチレン樹脂の含有率のことを示す。
【００８５】
一方、パワー線２本及び通信線２組を撚り合わせてメッシュテープで巻いてなる集合ケーブルを用意した。ここで、２本のパワー線としてはそれぞれ、外径８．８９ｍｍ、絶縁厚が１．７１ｍｍのものを用い、２組の通信線としては、外径１．１ｍｍ、絶縁厚０．５７ｍｍの線を２本撚り合わせてジュートで包囲してなる通信線１組と、外径１．１ｍｍ、絶縁厚０．５７ｍｍの線７本のうち１，６の線を撚り合わせてジュートで包囲してなる通信線１組とを用いた。
【００８６】
そして、得られた導電性熱可塑性樹脂組成物を単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２０、スクリュー形状：フルフライトスクリュー、マース精機社製）に投入し、その押出機からチューブ状の押出物を押し出し、上記集合ケーブル上に、厚さ１．０９ｍｍとなるように導電層を形成した。その後、上記単軸押出機を用いて、上記導電層上に、厚さ２．９５ｍｍとなるように、ポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン社製、商品名「ＵＢＥＣ６００Ｖ６」）に耐候剤、難燃剤及び老化防止剤を配合してなる熱可塑性樹脂組成物からなるシースを被覆した。こうして急速充電器用リードケーブルを得た。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
【表２】
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【００８９】
【表３】
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【００９０】
【表４】
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【００９１】
【表５】
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【００９２】
【表６】
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【００９３】
【表７】
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【００９４】
【表８】
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【００９５】
【表９】
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【００９６】
【表１０】
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【００９７】
【表１１】
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【００９８】
【表１２】
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【００９９】
【表１３】
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【０１００】
【表１４】
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【０１０１】
【表１５】
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【０１０２】
【表１６】
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【０１０３】
【表１７】
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【０１０４】
【表１８】
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【０１０５】
【表１９】
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【０１０６】
【表２０】
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【０１０７】
【表２１】
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【０１０８】
【表２２】
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【０１０９】
【表２３】
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【０１１０】
【表２４】
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【０１１１】
【表２５】
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【０１１２】
【表２６】
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【０１１３】
＜特性評価＞
（耐加熱変形特性）
上記実施例１〜２５０及び比較例１〜５３で得られたリードケーブルから導電層を切り出して、３５ｍｍ×３５ｍｍ×２ｍｍの試験片を作製した。そして、この試験片について、ＪＩＳ  Ｋ  ６７２３  ６．５に記載の加熱変形試験（１２０℃、９．８Ｎ荷重、６０分）を行った。そして試験前の試験片の厚さ（試験前厚さ）と試験後の試験片の厚さ（試験後厚さ）から、下記式により加熱変形率（％）を算出した。
加熱変形率（％）
＝［（試験前厚さ）−（試験後厚さ）］／（試験前厚さ）×１００（％）
結果を表１〜２６に示す。耐加熱変形特性については、加熱変形率が１％以下の場合を合格とし、加熱変形率が１％を超える場合を不合格とした。
【０１１４】
（低温脆化特性）
上記実施例１〜２５０及び比較例１〜５３で得られたリードケーブルから導電層を切り出して、３８ｍｍ×６ｍｍ×２ｍｍの試験片を作製した。そして、この試験片について、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１６に準拠した脆化試験を行い、脆化温度（℃）を測定した。結果を表１〜２６に示す。なお、表１〜２６において、脆化温度が−６０℃未満である場合は、「−６０↓」と記載した。低温脆化特性については、脆化温度が−５０℃以下である場合を合格とし、脆化温度が−５０℃を超える場合を不合格とした。
【０１１５】
（導電性）
上記実施例１〜２５０及び比較例１〜５３で得られたリードケーブルから導電層を切り出して、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍの試験片を作製した。そして、これらの試験片について、体積抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を測定した。なお、体積抵抗率の測定は、体積抵抗率が１×１０9Ω・ｃｍ以下である場合は、ホイートストンブリッジにより行い、体積抵抗率が１×１０９Ω・ｃｍより大きい場合は、超絶縁計（Ｒ−５０３、川口電機製作所社製、５００Ｖ、１ｍｉｎ値）により行った。体積抵抗率の測定は３０℃で行った。結果を表１〜２６に示す。なお、表１〜２６において、体積抵抗率は、ρの常用対数ｌｏｇρで表示した。
【０１１６】
（口出し性）
実施例１〜２５０及び比較例１〜５３の導電性熱可塑性樹脂組成物を、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍの枠にセットし、電熱プレス（１８０℃／非加圧予熱１０分＋加圧成形５分／１５０ＭＰａ）を行い、その後、水冷却プレス（１５℃／１０分／１５０ＭＰａ）したものを、打抜き枠で打抜き１５０ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍの導電シートを作製した。一方、ポリエチレン樹脂（宇部丸善ポリエチレン社製、商品名「ＵＢＥＣ６００Ｖ６」）を、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍの枠にセットし、電熱プレス（１２０℃／非加圧予熱５分＋加圧成形５分／１５０ＭＰａ）を行い、その後、水冷却プレス（１５℃／１０分／１５０ＭＰａ）したものを、打抜き枠で打抜き、１５０ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍの寸法の絶縁シートを作製した。そして上記導電シートの表面における１００ｍｍ×２５ｍｍの部分と上記絶縁シートの表面における１００ｍｍ×２５ｍｍの部分とを重ね合せ、この重ね合せた部分を１８０℃、１５０ＭＰａで２分間圧着させ、剥離力測定用の試験片を作製した。次に、上記試験片について、一般工作用接着剤の規格であるＪＩＳ  Ｓ６０４０の４種Ａに準拠した剥離試験を行い、剥離力（Ｎ／（１／２ｉｎ））を測定した。この剥離力を口出し性の指標とした。結果を表1〜２６に示す。表１〜２６において、剥離力が７０（Ｎ／（１／２ｉｎ））以下である場合には、導電性熱可塑性樹脂組成物を用いて作製した導電層を有するケーブルが口出し性に優れるとして合格とし、剥離力が７０（Ｎ／（１／２ｉｎ））を超える場合には、導電性熱可塑性樹脂組成物を用いて作製した導電層を有するケーブルが口出し性に劣るとして不合格とした。なお、剥離力の単位において、「ｉｎ」は「ｉｎｃｈ」を意味する。
【０１１７】
また、上述した剥離力の合否基準とケーブルにおける口出し性との関係を調べるため、剥離力が６９（Ｎ／（１／２ｉｎ））で合格基準値である７０（Ｎ／（１／２ｉｎ））に最も近い実施例２２６、及び、剥離力が１００（Ｎ／（１／２ｉｎ））、１０５（Ｎ／（１／２ｉｎ））で合格基準を満たさない比較例４９，５０で得られたリードケーブルを用いて実際に口出し処理を行った。具体的には、リードケーブルのシースに、電工ナイフを用いて長さ５ｃｍの切込みを入れた。このとき、導電層を傷つけないようにした。そして上記切込みを起点にして、導電層から手でシースを剥ぎ取り、導電層から剥ぎ取ったシースの表面とシースが剥ぎ取られた導電層の表面とを目視で観察した。その結果、実施例２２６のリードケーブルについては、シースの表面に、千切れた導電層の一部が付着しておらず、且つ導電層の表面にも千切れたシースの一部が付着していなかった。一方、比較例４９及び５０のリードケーブルについては、シースの表面に、千切れた導電層の一部が付着していた。
【０１１８】
表１〜２６に示すように、実施例１〜２５０の導電性熱可塑性樹脂組成物は、耐加熱変形特性、低温脆化特性及び口出し性について合格基準に達していた。一方、比較例１〜５３の導電性熱可塑性樹脂組成物は、耐加熱変形特性、低温脆化特性及び口出し性の少なくとも１つについて合格基準に達していなかった。
【０１１９】
以上より、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、優れた耐加熱変形特性および優れた低温脆化特性を確保しながら、ケーブルの導電層に用いた際に、ケーブルに優れた口出し性を付与することができることが確認された。
【符号の説明】
【０１２０】
１…導線
２…内部半導電層（導電層）
４…外部半導電層（導電層）
１００，２００…ケーブル
２２０…導電層
【図１】
2015002042.tif 000028
【図２】
2015002042.tif 000029