[发明专利]混炼型硅橡胶组合物和电场缓和层

说明书

本发明提供混炼型硅橡胶组合物，其特征在于，含有：(A)由用特定的平均组成式表示的分子链两末端用三烯基甲硅烷氧基封端的有机聚硅氧烷生橡胶、用特定的平均组成式表示的分子链两末端用单烯基二烷基甲硅烷氧基封端的有机聚硅氧烷生橡胶的(A‑1)和(A‑2)的2种成分组成的含有烯基的有机聚硅氧烷生橡胶、(B)在1分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷、(C)平均一次粒径100～350nm的炭黑、(D)采用BET吸附法得到的比表面积50m²/g以上的补强性气相法二氧化硅和(E)铂族金属催化剂。该混炼型硅橡胶组合物的电场缓和能力优异，断裂时伸长率大，拉伸永久形变小，具有高介电绝缘性。

技术领域

本发明涉及在电力缆线的中间连接部、末端连接部处的电场缓和层等中使用的混炼型硅橡胶组合物和电场缓和层。

背景技术

在将CV电缆(交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆：Cross-linked polyethyleneinsulated PVC sheathed Cable)与CV电缆彼此连接或者连接至变压器、空中架设线等的情况下，必须将CV电缆端部的外部半导电层处理到规定的长度。但是，如果只是将外部半导电层除去，则电场集中于外部半导电层的端部，损害电特性，因此为了缓和或抑制该电场的集中，进行了在电缆屏蔽层的剪掉部设置由具有比电缆绝缘体的介电常数高的相对介电常数的介电体构成的电场缓和层。这利用了等电位线、电应力通过介电常数不同的物质时折射的原理(专利文献1：日本特开2015-153514号公报)。

这种情况下，作为电场缓和层中使用的使相对介电常数提高的橡胶组合物，可列举出以聚烯烃、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物、丙烯酸系橡胶或丁腈橡胶作为基础聚合物、配合了以金属氧化物、钛酸钡为首的介电性陶瓷、炭黑等高介电性物质的组合物(专利文献2：2017-002218号公报)。另外，电缆末端也多暴露于室外，开发了在耐候性优异的硅橡胶中配混了高介电物质的高介电材料(专利文献3：日本特开2013-177558号公报)。进而，使高介电橡胶成为带状，开发了赋予了电力缆线终端结构的气密性能和耐污损性能的高介电带材(专利文献4：日本特开2015-076168号公报)。

为了提高在这些用途中使用的橡胶材料的相对介电常数，作为导电性赋予材料，经常使用炭黑、碳纤维等π电子移动型导电性物质。但是，在使用了通常的炭黑的情况下，已知由于碳结构产生的隧道效应，电流与电压的关系不符合欧姆定律，成为非线形。因此，在需要电阻管理的电力缆线连接部、终端部的电场缓和材料等电力用途中，在炭黑的选择和分散方法不适当的情况下，容易发生碳结构之间的接触，由于电流与电压的非线形，绝缘性维持困难。

在配混了炭黑的高介电材料(专利文献5：日本特开平8-22716号公报)中，为了提高相对介电常数，某种程度的炭黑的高填充量变得必要。因此，存在着不能维持充分的绝缘性而成为了导电性或半导电性的缺点。特别地，也提出了添加了具有特定的粒径、DBP吸油量的热解炭黑和/或炉法炭黑的硅橡胶组合物，但得到的橡胶固化物为半导电性。

如果增加导电性赋予材料的填充量，存在着如下问题：作为对于电场缓和层重要的要求特性的介电损耗角正切上升，绝缘破坏的强度(BDV)降低，可靠性降低。报道了以硅橡胶为基础并配混了导电性赋予材料以使介电损耗角正切成为0.1以下的硅橡胶组合物(专利文献3：日本特开2013-177558号公报、专利文献6：日本特开2011-116955号公报)，但对于绝缘破坏的强度(BDV)，没有示出任何数据。

使用电场缓和层的中间连接部、将电缆末端与端子金属零件连接的终端连接部在采用电力缆线的连接方法施工时，存在可成为绝缘破坏的原因的空气层混入、操作员的个人差异导致的特性波动、插入花费时间等人为的作业性的问题。近年来，在外皮电绝缘性构件中，通过预先将维持扩径状态的芯材插入电绝缘性的外壳的内侧，在用芯材扩径的状态下移动至电力缆线的连接部，将芯材抽出而使外壳收缩来组装的常温收缩型这样的方法，其作业性、操作员的个人差异引起的波动小而优选使用。