JP2001084836A - 高分子電気絶縁体 - Google Patents
高分子電気絶縁体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電荷注入に対して耐性を有し、絶縁破壊耐力
が顕著に向上したアイオノマー樹脂系の電気絶縁体を提
供するにある。 【解決手段】 不飽和カルボン酸含有量が０．１乃至４
０重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の金属
アイオノマーであって、金属種がイオン半径が０．１４
ｎｍ以下の金属であるアイオノマーから成ることを特徴
とする高分子電気絶縁体。
が顕著に向上したアイオノマー樹脂系の電気絶縁体を提
供するにある。 【解決手段】 不飽和カルボン酸含有量が０．１乃至４
０重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の金属
アイオノマーであって、金属種がイオン半径が０．１４
ｎｍ以下の金属であるアイオノマーから成ることを特徴
とする高分子電気絶縁体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁破壊耐力が向
上したアイオノマー樹脂系の電気絶縁体に関するもの
で、より詳細には長時間高電圧の電界に曝しても電荷注
入が防止された、特定のアイオノマー樹脂からなる電気
絶縁体に関する。
上したアイオノマー樹脂系の電気絶縁体に関するもの
で、より詳細には長時間高電圧の電界に曝しても電荷注
入が防止された、特定のアイオノマー樹脂からなる電気
絶縁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】高分子材料の電気的特性を利用した機能
性材料の内でも、電気絶縁体乃至電気絶縁材料は最も歴
史が古く、量的にも最も多く使用されている用途であ
り、従来から低密度−、中密度−或いは高密度のポリエ
チレン、架橋ポリエチレン等が使用されている。
性材料の内でも、電気絶縁体乃至電気絶縁材料は最も歴
史が古く、量的にも最も多く使用されている用途であ
り、従来から低密度−、中密度−或いは高密度のポリエ
チレン、架橋ポリエチレン等が使用されている。
【０００３】上記のポリエチレン系樹脂を変性したもの
を、電気絶縁体として用いることも既に知られており、
例えば、特開平２−１０６１０号公報には、低圧法ポリ
エチレンに無水マレイン酸をグラフトしたものを用いる
こと、特開平５−２６６７２３号公報には、密度０.９
２ｇ／cm３の低密度ポリエチレン１００重量部と密度
０.９１−０.９４ｇ／cm３の直鎖状低密度ポリエチレン
を０.５重量部以上２０重量部以下ブレンドしてなる絶
縁体を用いることが示されている。
を、電気絶縁体として用いることも既に知られており、
例えば、特開平２−１０６１０号公報には、低圧法ポリ
エチレンに無水マレイン酸をグラフトしたものを用いる
こと、特開平５−２６６７２３号公報には、密度０.９
２ｇ／cm３の低密度ポリエチレン１００重量部と密度
０.９１−０.９４ｇ／cm３の直鎖状低密度ポリエチレン
を０.５重量部以上２０重量部以下ブレンドしてなる絶
縁体を用いることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】高分子電気絶縁体で
は、電気絶縁性が長期間にわたって低下しないことが重
要である。例えば、エレクトロニクス用の材料に加わる
電圧は数ボルトと低いが、材料の単位厚さ当たりに加わ
る電界の強さで表すと、１０〜１００ｋＶ／ｍｍと、従
来の電力ケーブルやコンデンサーに用いられている電気
絶縁材料と大差がなく、用途によってはより高い絶縁破
壊耐力が要求される場合もある。
は、電気絶縁性が長期間にわたって低下しないことが重
要である。例えば、エレクトロニクス用の材料に加わる
電圧は数ボルトと低いが、材料の単位厚さ当たりに加わ
る電界の強さで表すと、１０〜１００ｋＶ／ｍｍと、従
来の電力ケーブルやコンデンサーに用いられている電気
絶縁材料と大差がなく、用途によってはより高い絶縁破
壊耐力が要求される場合もある。
【０００５】高分子材料を電気絶縁体として使用する場
合でも、実際にはごく微小の電流が流れている。電極間
の電圧を高くすると電流は増加し、ある程度を越えると
材料は電流の流れを支えきれなくなり、電極間をアーク
が短絡するようになる。これは絶縁破壊と呼ばれてい
る。この電気伝導において、電圧の低い領域ではオーム
の法則が成り立ち、電圧が高い領域では電流が一層増加
して絶縁破壊に至る。電気伝導は、イオン、電子（正
孔）により電荷が移動することにより生じる。
合でも、実際にはごく微小の電流が流れている。電極間
の電圧を高くすると電流は増加し、ある程度を越えると
材料は電流の流れを支えきれなくなり、電極間をアーク
が短絡するようになる。これは絶縁破壊と呼ばれてい
る。この電気伝導において、電圧の低い領域ではオーム
の法則が成り立ち、電圧が高い領域では電流が一層増加
して絶縁破壊に至る。電気伝導は、イオン、電子（正
孔）により電荷が移動することにより生じる。
【０００６】上記の絶縁破壊に至る過程は、空間電位測
定において、電荷注入として検出することができ、絶縁
破壊が生じるような樹脂では、樹脂内部に電荷が注入さ
れ、陽極から陰極まで注入電荷がまんべんなく存在する
ことが確認されている。
定において、電荷注入として検出することができ、絶縁
破壊が生じるような樹脂では、樹脂内部に電荷が注入さ
れ、陽極から陰極まで注入電荷がまんべんなく存在する
ことが確認されている。
【０００７】本発明者らは、アイオノマー樹脂の電気絶
縁体への応用の研究課程において、特定のイオン半径の
金属イオンで中和したアイオノマー樹脂は、長時間高電
圧の電界内に曝した場合にも、電荷注入に対して耐性を
有していることを見出し、本発明に到達した。
縁体への応用の研究課程において、特定のイオン半径の
金属イオンで中和したアイオノマー樹脂は、長時間高電
圧の電界内に曝した場合にも、電荷注入に対して耐性を
有していることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】即ち、本発明の目的は、電荷注入に対して
耐性を有し、絶縁破壊耐力が顕著に向上したアイオノマ
ー樹脂系の電気絶縁体を提供するにある。
耐性を有し、絶縁破壊耐力が顕著に向上したアイオノマ
ー樹脂系の電気絶縁体を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、不飽和
カルボン酸含有量が０．１乃至４０重量％のエチレン・
不飽和カルボン酸共重合体の金属アイオノマーであっ
て、金属種がイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属であ
るアイオノマーから成ることを特徴とする電気絶縁体が
提供される。本発明の電気絶縁体は、 １．絶縁破壊耐力が９０ｋＶ／ｍｍ以上であること、 ２．金属種がマグネシウム、亜鉛或いはナトリウムであ
ること、 ３．前記アイオノマーが０．０１乃至１０００ｇ／１０
ｍｉｎのメルトフローレート（ＭＦＲ、１９０℃、２１
６０ｇ荷重）を有するものであること、が好ましい。
カルボン酸含有量が０．１乃至４０重量％のエチレン・
不飽和カルボン酸共重合体の金属アイオノマーであっ
て、金属種がイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属であ
るアイオノマーから成ることを特徴とする電気絶縁体が
提供される。本発明の電気絶縁体は、 １．絶縁破壊耐力が９０ｋＶ／ｍｍ以上であること、 ２．金属種がマグネシウム、亜鉛或いはナトリウムであ
ること、 ３．前記アイオノマーが０．０１乃至１０００ｇ／１０
ｍｉｎのメルトフローレート（ＭＦＲ、１９０℃、２１
６０ｇ荷重）を有するものであること、が好ましい。
【００１０】
【発明の実施形態】本発明の電気絶縁体は、エチレン・
不飽和カルボン酸共重合体の金属アイオノマーから成る
が、金属種としてイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属
を用いたことが特徴であり、これにより、長時間高電圧
の電界内に曝した場合にも、電荷注入を防止し、絶縁破
壊耐力を顕著に向上させたことが特徴である。
不飽和カルボン酸共重合体の金属アイオノマーから成る
が、金属種としてイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属
を用いたことが特徴であり、これにより、長時間高電圧
の電界内に曝した場合にも、電荷注入を防止し、絶縁破
壊耐力を顕著に向上させたことが特徴である。
【００１１】後述する例を参照されたい。アイオノマー
のベース樹脂であるエチレン・メタクリル酸共重合体
（ＥＭＡＡ）の厚さ１５０μｍのサンプルを、３０ｋＶ
／ｍｍの電界下に２０分間暴露し（電荷密度は図５の
Ａ）、次いで接地して内部電荷密度を測定したところ、
図５のＢに示すとおり、樹脂内部に電荷注入が行われて
いることが認められる。このような電荷注入は、上記エ
チレン・メタクリル酸共重合体のみならず、エチレン・
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ‥図６）、架橋低密度ポリ
エチレン（ＸＬＰＥ‥図７）、低密度ポリエチレン（Ｌ
ＤＰＥ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、
エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）の場合
にも同様に認められる。
のベース樹脂であるエチレン・メタクリル酸共重合体
（ＥＭＡＡ）の厚さ１５０μｍのサンプルを、３０ｋＶ
／ｍｍの電界下に２０分間暴露し（電荷密度は図５の
Ａ）、次いで接地して内部電荷密度を測定したところ、
図５のＢに示すとおり、樹脂内部に電荷注入が行われて
いることが認められる。このような電荷注入は、上記エ
チレン・メタクリル酸共重合体のみならず、エチレン・
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ‥図６）、架橋低密度ポリ
エチレン（ＸＬＰＥ‥図７）、低密度ポリエチレン（Ｌ
ＤＰＥ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、
エチレン・アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）の場合
にも同様に認められる。
【００１２】これに対して、前記エチレン・メタクリル
酸共重合体をイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属イオ
ンで中和したアイオノマー樹脂では、例えば図１のＺｎ
−アイオノマー（イオン半径 ０．０８３ｎｍ）、図
２のＭｇ−アイオノマー（イオン半径 ０．０７１ｎ
ｍ）、図４のＮａ−アイオノマー（イオン半径 ０．
１１３ｎｍ）に示すとおり、表面に電荷が発生するもの
の、樹脂内部への電荷注入にまでは至っていないことが
明らかである。
酸共重合体をイオン半径が０．１４ｎｍ以下の金属イオ
ンで中和したアイオノマー樹脂では、例えば図１のＺｎ
−アイオノマー（イオン半径 ０．０８３ｎｍ）、図
２のＭｇ−アイオノマー（イオン半径 ０．０７１ｎ
ｍ）、図４のＮａ−アイオノマー（イオン半径 ０．
１１３ｎｍ）に示すとおり、表面に電荷が発生するもの
の、樹脂内部への電荷注入にまでは至っていないことが
明らかである。
【００１３】更に、イオン半径の特に小さな金属で中和
したアイオノマー、例えばＭｇ−アイオノマーでは、図
３に示すように、高電圧の電界に長時間曝される場合、
樹脂内部に外部の電界を打ち消す方向の電界が発生され
ているという全く意外な結果も認められる。
したアイオノマー、例えばＭｇ−アイオノマーでは、図
３に示すように、高電圧の電界に長時間曝される場合、
樹脂内部に外部の電界を打ち消す方向の電界が発生され
ているという全く意外な結果も認められる。
【００１４】更に、実際に、ＡＳＴＭ Ｄ１４９に準拠
して、アイオノマー樹脂も含めて絶縁破壊電圧を測定し
た結果は下記表１のとおりである。測定は、エージング
条件：２３℃／５０％ＲＨ／２４時間、測定雰囲気：２
３℃／５０％ＲＨ、電圧上昇速度：１ｋＶ／ｓｅｃ、溶
媒：絶縁油、測定サンプル：１５０μｍ厚みのインフレ
ーション法フィルムの条件で行った。
して、アイオノマー樹脂も含めて絶縁破壊電圧を測定し
た結果は下記表１のとおりである。測定は、エージング
条件：２３℃／５０％ＲＨ／２４時間、測定雰囲気：２
３℃／５０％ＲＨ、電圧上昇速度：１ｋＶ／ｓｅｃ、溶
媒：絶縁油、測定サンプル：１５０μｍ厚みのインフレ
ーション法フィルムの条件で行った。
【００１５】
【表１】 試 料 絶縁破壊電圧（ｋＶ／ｍｍ） Ｍｇ−アイオノマー １１１．８ Ｚｎ−アイオノマー １０６．８ Ｎａ−アイオノマー ９２．８ Ｋ −アイオノマー ８２．６ ＥＶＡ ８９．８ ＥＥＡ ８２．７ ＥＭＡＡ ９２．８ ＬＤＰＥ １１５．３
【００１６】上記表１の結果から、Ｋ−アイオノマー
（イオン半径＝０．１５２ｎｍ）では、不満足な結果し
か得られないのに対して、イオン半径が０．１４ｎｍ以
下の金属イオンで中和したアイオノマー樹脂では、絶縁
破壊耐力の点でも優れた結果が得られることが分かる。
（イオン半径＝０．１５２ｎｍ）では、不満足な結果し
か得られないのに対して、イオン半径が０．１４ｎｍ以
下の金属イオンで中和したアイオノマー樹脂では、絶縁
破壊耐力の点でも優れた結果が得られることが分かる。
【００１７】本発明で電気絶縁体として用いる特定の金
属アイオノマー樹脂は、優れた絶縁破壊耐力を有するの
に加えて、電気絶縁体として用いたとき、いくつかの付
加的な利点を有する。アイオノマー樹脂は、ゴルフボー
ルの表皮材として広く使用されているとおり、弾性的特
性に優れ、耐衝撃性や、耐裂断性に優れた材料である。
かくして、この金属アイオノマー樹脂を電気絶縁体とし
て使用すると、この電気絶縁体層そのものが耐衝撃性、
耐裂断性に優れた構造となると共に、導体の保護も万全
なものとなるという利点がある。また、高分子電気絶縁
体は、機械的及び電気的な複合ストレスが加わる条件で
は劣化が進行しやすいことが知られているが、本発明に
よる電気絶縁体では、このような複合ストレス劣化も少
ないと信じられる。また、アイオノマー樹脂は、金属等
の導体との接着性にも優れているという利点がある。こ
のため、本発明のアイオノマーを導体上に被覆した構造
では、導体と電気絶縁体層との間に剥離やフクレを生じ
ることがなく、耐久性にも優れている。更に、アイオノ
マー樹脂は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体が、
金属イオンでイオン架橋された構造を有するため、耐熱
性にも優れているという利点を与える。
属アイオノマー樹脂は、優れた絶縁破壊耐力を有するの
に加えて、電気絶縁体として用いたとき、いくつかの付
加的な利点を有する。アイオノマー樹脂は、ゴルフボー
ルの表皮材として広く使用されているとおり、弾性的特
性に優れ、耐衝撃性や、耐裂断性に優れた材料である。
かくして、この金属アイオノマー樹脂を電気絶縁体とし
て使用すると、この電気絶縁体層そのものが耐衝撃性、
耐裂断性に優れた構造となると共に、導体の保護も万全
なものとなるという利点がある。また、高分子電気絶縁
体は、機械的及び電気的な複合ストレスが加わる条件で
は劣化が進行しやすいことが知られているが、本発明に
よる電気絶縁体では、このような複合ストレス劣化も少
ないと信じられる。また、アイオノマー樹脂は、金属等
の導体との接着性にも優れているという利点がある。こ
のため、本発明のアイオノマーを導体上に被覆した構造
では、導体と電気絶縁体層との間に剥離やフクレを生じ
ることがなく、耐久性にも優れている。更に、アイオノ
マー樹脂は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体が、
金属イオンでイオン架橋された構造を有するため、耐熱
性にも優れているという利点を与える。
【００１８】このアイオノマーのベースポリマーである
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、不飽和カルボ
ン酸含有量が０．１〜４０重量％、特に１〜３５重量％
の範囲にあるものである。このエチレン・不飽和カルボ
ン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸のみから
なる狭義の共重合体であることが好ましいが、任意にそ
の他の共重合成分が共重合された多元共重合体であって
もよい。また異種、複数のエチレン・不飽和カルボン酸
共重合体の混合物を使用することもできる。
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体は、不飽和カルボ
ン酸含有量が０．１〜４０重量％、特に１〜３５重量％
の範囲にあるものである。このエチレン・不飽和カルボ
ン酸共重合体は、エチレンと不飽和カルボン酸のみから
なる狭義の共重合体であることが好ましいが、任意にそ
の他の共重合成分が共重合された多元共重合体であって
もよい。また異種、複数のエチレン・不飽和カルボン酸
共重合体の混合物を使用することもできる。
【００１９】不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、
メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マ
レイン酸モノメチル、マレイン酸モノエステル、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸等を例示することができ、特
にアクリル酸もしくはメタクリル酸が好ましい。
メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、マ
レイン酸モノメチル、マレイン酸モノエステル、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸等を例示することができ、特
にアクリル酸もしくはメタクリル酸が好ましい。
【００２０】また、任意の他の共重合体成分としては、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソオクチ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マ
レイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等の不飽和カル
ボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルの様
なビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができ
る。これらの共重合成分の含有量は、４０重量％以下、
特に３０重量％以下であることが好ましい。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソオクチ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、マ
レイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル等の不飽和カル
ボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルの様
なビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができ
る。これらの共重合成分の含有量は、４０重量％以下、
特に３０重量％以下であることが好ましい。
【００２１】ベースポリマーとして用いるエチレン・不
飽和カルボン酸共重合体において、不飽和カルボン酸含
量が上記範囲外では、電荷注入を防止する能力が低下す
るので好ましくない。
飽和カルボン酸共重合体において、不飽和カルボン酸含
量が上記範囲外では、電荷注入を防止する能力が低下す
るので好ましくない。
【００２２】上記ベースポリマーのメルトフローレート
（１９０℃、２１６０ｇ荷重）は０．１〜１００００ｇ
／１０分、特に１〜５０００ｇ／１０分の範囲にあるこ
とが好ましい。このメルトフローレートが上記範囲外で
は、アイオノマー化が困難となったり、その取り扱いが
困難となったりするので好ましくない。
（１９０℃、２１６０ｇ荷重）は０．１〜１００００ｇ
／１０分、特に１〜５０００ｇ／１０分の範囲にあるこ
とが好ましい。このメルトフローレートが上記範囲外で
は、アイオノマー化が困難となったり、その取り扱いが
困難となったりするので好ましくない。
【００２３】このようなエチレン・不飽和カルボン酸共
重合体は、好ましくは高圧ラジカル共重合によって得る
ことができる。また、エチレン・不飽和カルボン酸共重
合体は、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体
の加水分解によっても得ることができる。
重合体は、好ましくは高圧ラジカル共重合によって得る
ことができる。また、エチレン・不飽和カルボン酸共重
合体は、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体
の加水分解によっても得ることができる。
【００２４】一方、エチレン・不飽和カルボン酸共重合
体の金属アイオノマーは、前述のエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体を、常法によりイオン化することによっ
て得ることができる。
体の金属アイオノマーは、前述のエチレン・不飽和カル
ボン酸共重合体を、常法によりイオン化することによっ
て得ることができる。
【００２５】エチレン・不飽和カルボン酸共重合体の金
属アイオノマーにおいては、金属イオンとして、イオン
半径が０．１４ｎｍ以下のものを用いることが重要であ
る。このような金属種としては、亜鉛（イオン半径：
０．０８３ｎｍ）、マグネシウム等の２価イオン、アル
ミニウム（イオン半径：０．０５３ｎｍ）等の３価イオ
ン、ナトリウム（イオン半径：０．１１３ｎｍ）を例示
することができるが、これらの中では特にマグネシウム
イオン、亜鉛イオンが好適である。更に、ここに示した
金属イオンの中で、２種類以上を同時に使用することも
できる。
属アイオノマーにおいては、金属イオンとして、イオン
半径が０．１４ｎｍ以下のものを用いることが重要であ
る。このような金属種としては、亜鉛（イオン半径：
０．０８３ｎｍ）、マグネシウム等の２価イオン、アル
ミニウム（イオン半径：０．０５３ｎｍ）等の３価イオ
ン、ナトリウム（イオン半径：０．１１３ｎｍ）を例示
することができるが、これらの中では特にマグネシウム
イオン、亜鉛イオンが好適である。更に、ここに示した
金属イオンの中で、２種類以上を同時に使用することも
できる。
【００２６】アイオノマー中におけるこれらカルボキシ
ル基の中和度は、絶縁破壊耐力や絶縁体への加工性を考
慮すると１０モル％以上が好ましく、２０〜９０モル％
が最も好ましい。
ル基の中和度は、絶縁破壊耐力や絶縁体への加工性を考
慮すると１０モル％以上が好ましく、２０〜９０モル％
が最も好ましい。
【００２７】本発明において、電気絶縁体として使用す
る金属アイオノマーのメルトフローレート（１９０℃、
２１６０ｇ荷重）は、０．０１〜１０００ｇ／１０ｍｉ
ｎ、特に０．０５〜８００ｇ／１０ｍｉｎの範囲にある
ことが好ましい。
る金属アイオノマーのメルトフローレート（１９０℃、
２１６０ｇ荷重）は、０．０１〜１０００ｇ／１０ｍｉ
ｎ、特に０．０５〜８００ｇ／１０ｍｉｎの範囲にある
ことが好ましい。
【００２８】本発明の電気絶縁体には、必要に応じて無
機フィラー、有機フィラー、酸化防止剤、滑剤、有機あ
るいは無機系顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、分散剤、
銅害防止剤、可塑剤、核剤等を添加してもよい。
機フィラー、有機フィラー、酸化防止剤、滑剤、有機あ
るいは無機系顔料、紫外線吸収剤、光安定剤、分散剤、
銅害防止剤、可塑剤、核剤等を添加してもよい。
【００２９】本発明の電気絶縁体は、電線用絶縁体、ケ
−ブル用絶縁体、コンデンサー用絶縁体、変圧器用油浸
絶縁材、配電コード用絶縁体、各種電子部品用絶縁体な
どの電気絶縁体として有用である。
−ブル用絶縁体、コンデンサー用絶縁体、変圧器用油浸
絶縁材、配電コード用絶縁体、各種電子部品用絶縁体な
どの電気絶縁体として有用である。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００３１】［ベース樹脂］アイオノマーのベース樹脂
としては、メタクリル酸含有量が１２．５重量％であり
且つメルトフローレート（ＭＦＲ）が７０ｇ／１０ｍｉ
ｎのエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ−１）
及びメタクリル酸含有量が１５重量％であり且つメルト
フローレート（ＭＦＲ）が６０ｇ／１０ｍｉｎのエチレ
ン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ−２）を用いた。
としては、メタクリル酸含有量が１２．５重量％であり
且つメルトフローレート（ＭＦＲ）が７０ｇ／１０ｍｉ
ｎのエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ−１）
及びメタクリル酸含有量が１５重量％であり且つメルト
フローレート（ＭＦＲ）が６０ｇ／１０ｍｉｎのエチレ
ン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ−２）を用いた。
【００３２】［アイオノマー樹脂］前記ベース樹脂を用
いて、下記表２に記載のアイオノマー樹脂を調製した。
いて、下記表２に記載のアイオノマー樹脂を調製した。
【表２】 アイオノマー ベースレジン 金属種 中和度 ＭＦＲ ｍｏｌ％ (g/10min) Ｚｎ−ＥＭＡＡ ＥＭＡＡ−２ Ｚｎ ６８ １．３ Ｍｇ−ＥＭＡＡ ＥＭＡＡ−２ Ｍｇ ５４ ０．７ Ｎａ−ＥＭＡＡ ＥＭＡＡ−２ Ｎａ ５４ ０．９Ｋ −ＥＭＡＡ ＥＭＡＡ−１ Ｋ ８２ ０．４
【００３３】実施例１ 表２のＺｎ−アイオノマー（Ｚｎ−ＥＭＡＡ）を用い
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図１に示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐
力を測定した。得られた結果を表１に示す。
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図１に示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐
力を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３４】実施例２ 表２のＭｇ−アイオノマー（Ｍｇ−ＥＭＡＡ）を用い
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図２及び図３に示す。また、このフィルムについて、絶
縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１に示す。
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図２及び図３に示す。また、このフィルムについて、絶
縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３５】実施例３ 表２のＮａ−アイオノマー（Ｎａ−ＥＭＡＡ）を用い
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図４に示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐
力を測定した。得られた結果を表１に示す。
て、インフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍの
フィルムを製造した。このフィルムについて、空間電位
法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を
図４に示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐
力を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３６】比較例１ 表２のＫ−アイオノマー（Ｋ−ＥＭＡＡ）を用いて、イ
ンフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍのフィル
ムを製造した。このフィルムについて、空間電位法によ
り、内部電荷の分布を測定した。このサンプルを、３０
ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露し、次いでアースし
た場合電荷注入が認められた。また、このフィルムにつ
いて、絶縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１に
示す。
ンフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍのフィル
ムを製造した。このフィルムについて、空間電位法によ
り、内部電荷の分布を測定した。このサンプルを、３０
ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露し、次いでアースし
た場合電荷注入が認められた。また、このフィルムにつ
いて、絶縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１に
示す。
【００３７】比較例２ 未中和のベースポリマー（ＥＭＡＡ−１）を用いて、イ
ンフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍのフィル
ムを製造した。このフィルムについて、空間電位法によ
り、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を図５に
示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐力を測
定した。得られた結果を表１に示す。
ンフレーション製膜法により、厚さ１５０μｍのフィル
ムを製造した。このフィルムについて、空間電位法によ
り、内部電荷の分布を測定した。得られた結果を図５に
示す。また、このフィルムについて、絶縁破壊耐力を測
定した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】比較例３ 酢酸ビニル含有量１４重量％及びメルトフローレート
３．５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）を用いて、インフレーション製膜法により、
厚さ１５０μｍのフィルムを製造した。このフィルムに
ついて、空間電位法により、内部電荷の分布を測定し
た。得られた結果を図６に示す。また、このフィルムに
ついて、絶縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１
に示す。
３．５ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ）を用いて、インフレーション製膜法により、
厚さ１５０μｍのフィルムを製造した。このフィルムに
ついて、空間電位法により、内部電荷の分布を測定し
た。得られた結果を図６に示す。また、このフィルムに
ついて、絶縁破壊耐力を測定した。得られた結果を表１
に示す。
【００３９】比較例４ 密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３で、メルトフローレートが
５０ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンに２重量％の
ＤＣＰ（ジクミルパーオキサイド）を配合し、インフレ
ーション製膜法により、厚さ１５０μｍの架橋ポリエチ
レンフィルムを製造した。このフィルムについて、空間
電位法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結
果を図７に示す。また、このフィルムについて、絶縁破
壊耐力を測定した。得られた結果を表１に示す。
５０ｇ／１０ｍｉｎの低密度ポリエチレンに２重量％の
ＤＣＰ（ジクミルパーオキサイド）を配合し、インフレ
ーション製膜法により、厚さ１５０μｍの架橋ポリエチ
レンフィルムを製造した。このフィルムについて、空間
電位法により、内部電荷の分布を測定した。得られた結
果を図７に示す。また、このフィルムについて、絶縁破
壊耐力を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、不飽和カルボン酸含有
量が０．１乃至４０重量％のエチレン・不飽和カルボン
酸共重合体の金属アイオノマーであって、金属種がイオ
ン半径が０．１４ｎｍ以下の金属であるアイオノマー
を、電気絶縁体として用いることにより、電荷注入に対
して耐性を付与し、絶縁破壊耐力を顕著に向上させるこ
とができる。アイオノマー樹脂を電気絶縁体として用い
ることにより、電気絶縁体層そのものを弾性、耐衝撃
性、耐裂断性に優れた構造となると共に、導体の保護も
万全なものとなるという利点がある。本発明による電気
絶縁体では、複合ストレス劣化も少ない。また、本発明
のアイオノマーを導体上に被覆した構造では、導体と電
気絶縁体層との間に剥離やフクレを生じることがなく、
耐久性にも優れている。更に、アイオノマー樹脂は、エ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体が、金属イオンでイ
オン架橋された構造を有するため、耐熱性にも優れてい
るという利点を与える。
量が０．１乃至４０重量％のエチレン・不飽和カルボン
酸共重合体の金属アイオノマーであって、金属種がイオ
ン半径が０．１４ｎｍ以下の金属であるアイオノマー
を、電気絶縁体として用いることにより、電荷注入に対
して耐性を付与し、絶縁破壊耐力を顕著に向上させるこ
とができる。アイオノマー樹脂を電気絶縁体として用い
ることにより、電気絶縁体層そのものを弾性、耐衝撃
性、耐裂断性に優れた構造となると共に、導体の保護も
万全なものとなるという利点がある。本発明による電気
絶縁体では、複合ストレス劣化も少ない。また、本発明
のアイオノマーを導体上に被覆した構造では、導体と電
気絶縁体層との間に剥離やフクレを生じることがなく、
耐久性にも優れている。更に、アイオノマー樹脂は、エ
チレン・不飽和カルボン酸共重合体が、金属イオンでイ
オン架橋された構造を有するため、耐熱性にも優れてい
るという利点を与える。
【図１】Ｚｎ−アイオノマーの厚さ１５０μｍのサンプ
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
【図２】Ｍｇ−アイオノマーの厚さ１５０μｍのサンプ
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
【図３】Ｍｇ−アイオノマーの厚さ１５０μｍのサンプ
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に時間を変えて暴露した
時の空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時
の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に時間を変えて暴露した
時の空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時
の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
【図４】Ｎａ−アイオノマーの厚さ１５０μｍのサンプ
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
ルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の
空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電
荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
【図５】アイオノマーのベースポリマー（未中和）の厚
さ１５０μｍのサンプルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に
２０分間暴露した時の空間電荷の分布を示すグラフであ
って、Ａは暴露時の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密
度を示す。
さ１５０μｍのサンプルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に
２０分間暴露した時の空間電荷の分布を示すグラフであ
って、Ａは暴露時の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密
度を示す。
【図６】エチレン・酢酸ビニル共重合体の厚さ１５０μ
ｍのサンプルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴
露した時の空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは
暴露時の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
ｍのサンプルを、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴
露した時の空間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは
暴露時の電荷密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
【図７】架橋ポリエチレンの厚さ１５０μｍのサンプル
を、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の空
間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電荷
密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
を、３０ｋＶ／ｍｍの電界下に２０分間暴露した時の空
間電荷の分布を示すグラフであって、Ａは暴露時の電荷
密度を、Ｂはアース時の電荷密度を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】 不飽和カルボン酸含有量が０．１乃至４
０重量％のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体の金属
アイオノマーであって、金属種がイオン半径が０．１４
ｎｍ以下の金属であるアイオノマーから成ることを特徴
とする高分子電気絶縁体。 - 【請求項２】 絶縁破壊耐力が９０ｋＶ／ｍｍ以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の電気絶縁体。 - 【請求項３】 金属種がマグネシウムであることを特徴
とする請求項１または２に記載の電気絶縁体。 - 【請求項４】 金属種が亜鉛であることを特徴とする請
求項１または２に記載の電気絶縁体。 - 【請求項５】 金属種がナトリウムであることを特徴と
する請求項１または２に記載の電気絶縁体。 - 【請求項６】 前記アイオノマーが０．０１乃至１００
０ｇ／１０ｍｉｎのメルトフローレート（ＭＦＲ、１９
０℃、２１６０ｇ荷重）を有するものであることを特徴
とする請求項１乃至５の何れかに記載の電気絶縁体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26404199A JP2001084836A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 高分子電気絶縁体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26404199A JP2001084836A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 高分子電気絶縁体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001084836A true JP2001084836A (ja) | 2001-03-30 |
Family
ID=17397739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26404199A Pending JP2001084836A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | 高分子電気絶縁体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001084836A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010095334A1 (ja) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | 住友電気工業株式会社 | 同軸線配線体、その製造方法、および電子機器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06139828A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線 |
| JPH06223634A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-08-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線とその製造方法 |
| JPH1129672A (ja) * | 1997-07-08 | 1999-02-02 | Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd | アイオノマー組成物 |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26404199A patent/JP2001084836A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06139828A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線 |
| JPH06223634A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-08-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線とその製造方法 |
| JPH1129672A (ja) * | 1997-07-08 | 1999-02-02 | Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd | アイオノマー組成物 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010095334A1 (ja) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | 住友電気工業株式会社 | 同軸線配線体、その製造方法、および電子機器 |
| CN102037522A (zh) * | 2009-02-20 | 2011-04-27 | 住友电气工业株式会社 | 同轴线配线体、其生产方法以及电子设备 |
| CN102037522B (zh) * | 2009-02-20 | 2014-05-07 | 住友电气工业株式会社 | 同轴线配线体、其生产方法以及电子设备 |
| JP5510445B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2014-06-04 | 住友電気工業株式会社 | 同軸線配線体、その製造方法、および電子機器 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060705 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100406 |