JP2001256832A - Composition for electrical insulation and electric wire and cable - Google Patents

Composition for electrical insulation and electric wire and cable

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JP2001256832A
JP2001256832A JP2000073947A JP2000073947A JP2001256832A JP 2001256832 A JP2001256832 A JP 2001256832A JP 2000073947 A JP2000073947 A JP 2000073947A JP 2000073947 A JP2000073947 A JP 2000073947A JP 2001256832 A JP2001256832 A JP 2001256832A
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styrene
weight
copolymer
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polyethylene
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Takanori Yamazaki
孝則 山崎
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
Terushi Katagai
昭史 片貝
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/14Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for a high voltage electrical insulation showing good water-proof tree, especially bowtightly. SOLUTION: The composition for electrical insulation consists of 1 to 80 parts by weight of polyethylene or ethylene copolymer or a mixture of these, 1 to 20 parts by weight of elastomer having a styrene component in its molecule, and 0.1 to 2 pants by weight of hydrophilic polymer capable of restraining a local moisture concentration. An electric wire and cable use the composition as an insulating layer. A copolymer of styrene, maleic anhydride and allyl ether, or a polyethylene glycol with a molecular weight of 10,000 or more is used as the hydrophilic polymer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気絶縁組成物及び
電線・ケーブルに関するものである。更に詳述すれば本
発明は架橋ポリオレフィン電気絶縁組成物及びその架橋
ポリオレフィン電気絶縁組成物を導体上に被覆して成る
電線・ケーブルに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric insulating composition and electric wires and cables. More specifically, the present invention relates to a crosslinked polyolefin electric insulating composition and a wire / cable obtained by coating the crosslinked polyolefin electric insulating composition on a conductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオレフィンは電気的特性を悪化させ
る極性基を全く有していないことから優れた電気的特性
を有している。このためポリオレフィン、例えばポリエ
チレン、ポリプロピレン等は電線、ケーブルの電気絶縁
材料として多用されている。
2. Description of the Related Art Polyolefins have excellent electrical properties because they have no polar group which deteriorates electrical properties. For this reason, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are widely used as electric insulating materials for electric wires and cables.

【0003】ポリオレフィンの難点は耐熱性が劣ること
であるが、このポリオレフィンを架橋して成る架橋ポリ
オレフィンはその耐熱性も良好である。このような訳で
架橋ポリオレフィンは耐熱性も要求される高電圧用絶縁
電線、高電圧用電力ケーブル等の電気絶縁材料として広
く実用されるようになってきている。
A disadvantage of polyolefins is that they have poor heat resistance. Crosslinked polyolefins obtained by crosslinking the polyolefins also have good heat resistance. For this reason, crosslinked polyolefins have come to be widely used as electrical insulating materials for high-voltage insulated wires and high-voltage power cables that also require heat resistance.

【0004】しかしながら、この架橋ポリエチレンは湿
潤若しくは浸水雰囲気で、且つ高電圧下で長期間使用す
ると、その架橋ポリエチレン絶縁層の内部に水トリー、
例えばボウタイトリーが発生し、その結果架橋ポリエチ
レン絶縁層が有する優れた電気的諸特性が大きく損なわ
れるという難点を有している。つまり、架橋ポリエチレ
ン絶縁層の内部に発生したボウタイトリー部は電気的欠
陥部となり、その結果そのボウタイトリー部の電気的欠
陥部で電気絶縁破壊等が起こってしまうのである。
However, when this cross-linked polyethylene is used for a long period of time in a wet or submerged atmosphere and under a high voltage, a water tree,
For example, a bow title tree is generated, and as a result, the excellent electrical properties of the crosslinked polyethylene insulating layer are greatly impaired. That is, the bow title part generated inside the crosslinked polyethylene insulating layer becomes an electric defect part, and as a result, electric breakdown or the like occurs at the electric defect part of the bow title part.

【0005】一方、高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電
線、高電圧用架橋ポリエチレン電力ケーブルでは、これ
ら架橋ポリエチレン絶縁の押出し被覆作業時に発生した
架橋ポリエチレン絶縁層の内部の異物、アンバ、ボイド
等も電気的欠陥部となることが分かってきている。つま
り架橋ポリエチレン絶縁層の内部の異物、アンバ、ボイ
ド等を有する高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線、高電
圧用架橋ポリエチレン電力ケーブルでは、水分が殆ど存
在しない条件下で、且つ電圧下で長期間使用したときに
それらの異物、アンバ、ボイド等の箇所が電気絶縁破壊
の起点となってしまうのである。このような箇所が電気
絶縁破壊の起点となることは、絶縁破壊の兆候として部
分放電が開始した直後に電圧を遮断する前駆遮断試験等
から確認されている。
On the other hand, in high-voltage cross-linked polyethylene insulated wires and high-voltage cross-linked polyethylene power cables, foreign matter, amber, voids, etc., inside the cross-linked polyethylene insulating layer generated during the extrusion coating work of these cross-linked polyethylene insulations are also electrical defects. We know that it will be a department. In other words, the high-voltage cross-linked polyethylene insulated wire and high-voltage cross-linked polyethylene power cable having foreign matter, amber, voids, etc. inside the cross-linked polyethylene insulating layer were used for a long time under the condition that almost no moisture was present and under the voltage. Sometimes, such foreign matters, amber, voids and the like become a starting point of electrical insulation breakdown. The fact that such a portion becomes the starting point of electrical breakdown has been confirmed by a precursor cutoff test or the like in which the voltage is cut off immediately after partial discharge starts as a sign of dielectric breakdown.

【0006】このような訳で電線・ケーブルメーカーで
は高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線、高電圧用架橋ポ
リエチレン電力ケーブルの架橋ポリエチレン絶縁層の内
部にこれらの電気的欠陥部を作らないようにするための
あらゆる努力を行ってきている。例えば、架橋ポリエチ
レンの主原料レジンのポリエチレンの品質管理、架橋性
ポリエチレン組成物の製造管理、架橋性ポリエチレン組
成物の押出し被覆・架橋技術等の厳格な管理、改善であ
る。
For this reason, wire / cable manufacturers have been working to prevent these electrical defects from being formed inside the cross-linked polyethylene insulation layer of high-voltage cross-linked polyethylene insulated wires and high-voltage cross-linked polyethylene power cables. Every effort has been made. For example, strict control and improvement of quality control of polyethylene as a main raw material resin of cross-linked polyethylene, production control of cross-linkable polyethylene composition, extrusion coating / cross-linking technology of cross-linkable polyethylene composition and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような懸命の努力
により近年の高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線、高電
圧用架橋ポリエチレン電力ケーブルの信頼性は高度に高
まってきている。
Due to such hard efforts, the reliability of recent high-voltage cross-linked polyethylene insulated wires and high-voltage cross-linked polyethylene power cables has been highly enhanced.

【0008】しかしながらそれにも拘らず高電圧用架橋
ポリエチレン絶縁電線、高電圧用架橋ポリエチレン電力
ケーブルの架橋ポリエチレン絶縁層の内部に異物、ボイ
ド、アンバ等を完全に皆無にすることが非常に困難であ
ることが分かってきている。
[0008] Nevertheless, it is very difficult to completely eliminate foreign matter, voids, invars and the like inside the cross-linked polyethylene insulating layer of the high-voltage cross-linked polyethylene insulated wire and the high-voltage cross-linked polyethylene power cable. I know that.

【0009】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線や高電
圧用架橋ポリエチレン電力ケーブルの架橋ポリエチレン
絶縁層の内部に異物、アンバ、ボイド等の電気的欠陥部
が生じたとしても、顕著に優れた耐水トリー性、特に耐
ボウタイトリーを発揮できる電気絶縁組成物及び電線・
ケーブルを提供することにある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and to provide a high-voltage crosslinked polyethylene insulated wire or a high-voltage crosslinked polyethylene power cable. Even if foreign matter, amber, voids and other electrical defects occur inside the cross-linked polyethylene insulation layer of the above, the electrical insulation composition and the electric wire / cable which can exhibit remarkably excellent water tree resistance, particularly bow resistance.
To provide a cable.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、次の2点にある。
The gist of the present invention lies in the following two points.

【0011】(1)ポリエチレン若しくはエチレン共重
合体又はこれらの混合物1〜80重量部と、分子中にス
チレン成分を有するエラストマーの1種又は2種類以上
の混合物1〜20重量部と、水分の局所的集中を抑止す
ることができる親水性ポリマ0.1〜2重量部とから成
ることを特徴とする電気絶縁組成物。
(1) 1 to 80 parts by weight of polyethylene or an ethylene copolymer or a mixture thereof, 1 to 20 parts by weight of a mixture of one or more elastomers having a styrene component in the molecule, and An electrically insulating composition comprising 0.1 to 2 parts by weight of a hydrophilic polymer capable of suppressing concentration.

【0012】(2)導体上に直接又は半導電層を介して
絶縁層を有する電線・ケーブルにおいて、前記絶縁層が
ポリエチレン若しくはエチレン共重合体又はこれらの混
合物1〜80重量部と、分子中にスチレン成分を有する
エラストマーの1種又は2種類以上の混合物1〜20重
量部と、水分の局所的集中を抑止することができる親水
性ポリマ0.1〜2重量部とから成る電気絶縁組成物で
あることを特徴とする電線・ケーブル。
(2) In an electric wire or cable having an insulating layer on a conductor directly or via a semiconductive layer, the insulating layer is composed of 1 to 80 parts by weight of polyethylene or an ethylene copolymer or a mixture thereof, and An electrically insulating composition comprising 1 to 20 parts by weight of a mixture of one or more kinds of elastomers having a styrene component and 0.1 to 2 parts by weight of a hydrophilic polymer capable of suppressing local concentration of water. An electric wire or cable characterized by the following.

【0013】本発明において分子中にスチレン成分を有
するエラストマーとしては水添スチレンブタジエンスチ
レン共重合体、水添スチレンイソプレンスチレン共重合
体、水添スチレンブタジエンラバー、水添スチレンイソ
ブレンラバー、スチレンエチレンブチレンオレフィン結
晶ブロック共重合体の中から選ばれた1種又は2種類以
上のブレンド物であることが好ましい。
In the present invention, elastomers having a styrene component in the molecule include hydrogenated styrene butadiene styrene copolymer, hydrogenated styrene isoprene styrene copolymer, hydrogenated styrene butadiene rubber, hydrogenated styrene isobrene rubber, styrene ethylene butylene It is preferable to use one or more blends selected from olefin crystal block copolymers.

【0014】本発明において親水性ポリマとしては、ス
チレンー無水マレイン酸一アリルエーテル共重合体又は
分子量が10,000以上のポリエチレングリコールで
あることが好ましい。
In the present invention, the hydrophilic polymer is preferably a styrene-maleic anhydride monoallyl ether copolymer or a polyethylene glycol having a molecular weight of 10,000 or more.

【0015】即ち、本発明者等は電気絶縁組成物及び電
線・ケーブルについて絶縁破壊強さの向上、耐水トリー
性の向上について鋭意研究した結果、上記組成にするこ
とにより相乗的に顕著なる改良効果があることを見出し
本発明に至ったものである。
That is, the present inventors have conducted intensive studies on the improvement of the dielectric breakdown strength and the improvement of the water-tree resistance of the electric insulating composition and the electric wires and cables. It has been found that the present invention has been made.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の電気絶縁組成物及
び電線・ケーブルの実施の形態について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the electric insulating composition and the electric wires / cables of the present invention will be described.

【0017】本発明においてポリエチレンとしては低密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン等がある。
In the present invention, the polyethylene includes low-density polyethylene, medium-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene and the like.

【0018】本発明においてエチレン共重合体としては
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−エチルアク
リレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−スチレン共重合体等のエチレンを過半に含むポ
リオレフィンが、またこれらのエチレンを過半に含むポ
リオレフィンに無水マレイン酸やビニルシラン等をグラ
フトしたものでもよい。
In the present invention, the ethylene copolymer includes polyolefins containing ethylene in a majority such as ethylene-propylene copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-styrene copolymer. Alternatively, those obtained by grafting maleic anhydride, vinyl silane, or the like to these polyolefins containing ethylene in a majority can also be used.

【0019】本発明においてポリエチレン若しくはエチ
レン共重合体又はこれらの混合物は単独で使用すること
も、これらの内の2種以上を適宜ブレンドして使用する
こともできる。
In the present invention, polyethylene, an ethylene copolymer, or a mixture thereof can be used alone, or two or more of them can be appropriately blended and used.

【0020】本発明において分子中にスチレン成分を有
するエラストマーとは、水添スチレンプタジエンスチレ
ン共重合体、水添スチレンイソプレンスチレン共重合
体、水添スチレンプタジエンラバー、水添スチレンイソ
プレンラバー、スチレンエチレンプチレンオレフィン結
晶プロック共重合体の1種又は2種類以上をブレンドし
たものである。
In the present invention, the elastomer having a styrene component in the molecule includes hydrogenated styrene butadiene styrene copolymer, hydrogenated styrene isoprene styrene copolymer, hydrogenated styrene butadiene rubber, hydrogenated styrene isoprene rubber, styrene It is a blend of one or more of ethylene propylene olefin crystal block copolymers.

【0021】本発明においてスチレン−無水マレイン酸
−アリルエーテル共重合体としては、例えば下記の化1
に示すようなものがある。
In the present invention, the styrene-maleic anhydride-allyl ether copolymer includes, for example,
There is something like that shown in

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】本発明においてアルキレングリコールとは
アルキレングリコール類であって、エチレングリコール
やプロピレングリコール等がある。これらは単独或いは
2種類以上を混合して使用することができる。
In the present invention, the alkylene glycol is an alkylene glycol, such as ethylene glycol or propylene glycol. These can be used alone or in combination of two or more.

【0024】本発明においてポリエチレンに分子中にス
チレン成分を有するエラストマーをブレンドすると耐水
トリー性、特に耐ボウタイトリーを顕著に向上できる理
由は、第1にその分子内に有する芳香環により電子をト
ラップして共鳴構造をとって安定化することことであ
り、第2にエラストマーであるので機械的なストレスク
ラックに対して強靱にすることである。
In the present invention, when an elastomer having a styrene component in the molecule is blended with polyethylene, the water tree resistance, particularly the bow titley resistance, can be remarkably improved. First, electrons are trapped by the aromatic ring in the molecule. Secondly, to obtain a resonance structure and to stabilize it. Secondly, since it is an elastomer, it is tough against mechanical stress cracks.

【0025】本発明においてポリエチレンにスチレン−
無水マレイン酸−アリルエーテル共重合体又はポリエチ
レングリコールをブレンドすると耐水トリー性、特に耐
ボウタイトリーを顕著に向上できる理由は、これらには
親水性があるので水の局部的な集中を効果的に抑止でき
るためである。
In the present invention, styrene-
The reason that the blending of maleic anhydride-allyl ether copolymer or polyethylene glycol can significantly improve the water-tree resistance, particularly the bow-tree resistance, is because these are hydrophilic and effectively prevent local concentration of water. This is because it can be done.

【0026】本発明ではこれらの効果が相乗的に作用し
て優れたトリー抑止作用を発揮できるものである。
In the present invention, these effects act synergistically to exhibit an excellent tree suppressing effect.

【0027】本発明においてポリエチレン若しくはエチ
レン共重合体又はこれらの混合物100重量部に対し
て、分子中にスチレン成分を有するエラストマーの1種
又は2種類以上の混合物を1〜20重量部と、スチレン
−無水マレイン酸−アリルエーテル共重合体又は分子量
10,000以上のポリエチレングリコールを0.1〜
2重量部と限定したのは、これらの限定量以下では電界
緩和効果やボウタイトリーを抑止する効果が乏しく、逆
に限定量以上では電気的特性が悪化するためである。
In the present invention, 1 to 20 parts by weight of one or more kinds of an elastomer having a styrene component in the molecule is added to 1 to 20 parts by weight of styrene, based on 100 parts by weight of polyethylene or an ethylene copolymer or a mixture thereof. Maleic anhydride-allyl ether copolymer or polyethylene glycol having a molecular weight of 10,000 or more
The reason why the amount is limited to 2 parts by weight is that if the amount is less than these limits, the electric field relaxation effect and the effect of suppressing bow titleries are poor, and if the amount is more than the above amount, the electrical characteristics deteriorate.

【0028】本発明においてポリエチレン若しくはエチ
レン共重合体又はこれらの混合物の架橋方法としては有
機過酸化物による化学架橋、ビニルトリメトキシシラン
等のシラン類を用いたシラン水架橋、電子線等の電離放
射線による照射架橋等のいずれでもよい。
In the present invention, the method of crosslinking polyethylene, an ethylene copolymer or a mixture thereof includes chemical crosslinking with an organic peroxide, silane water crosslinking with a silane such as vinyltrimethoxysilane, ionizing radiation such as an electron beam. And irradiation crosslinking.

【0029】ここにおいて有機過酸化物による架橋方法
に用いる架橋剤としてはジクミルパーオキサイド、1−
(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)−1−イソ
プロピルベンゼン、1−(2−t−ブチルパーオキシイ
ソプロピル)−3−イソプロピルベンゼン、1,3−ビ
スー(t−ブチルパーオキシーイソプロピル)ベンゼ
ン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキシン−3等がある。これらは単独
あるいは2種類以上混合して用いることができる。
The crosslinking agent used in the organic peroxide crosslinking method is dicumyl peroxide, 1-
(2-t-butylperoxyisopropyl) -1-isopropylbenzene, 1- (2-t-butylperoxyisopropyl) -3-isopropylbenzene, 1,3-bis- (t-butylperoxy-isopropyl) benzene, , 5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5- (t-butylperoxy) hexyne-3 and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0030】本発明においてこのような有機過酸化物と
一緒に押出成形時のスコーチ(早期架橋による焼け)を
防止する作用があるα−芳香族置換−α−メチルアルケ
ンの不飽和二量体を併用することも可能である。
In the present invention, together with such an organic peroxide, an unsaturated dimer of α-aromatic-substituted α-methylalkene having an action of preventing scorch (burn due to premature crosslinking) at the time of extrusion molding is used. It is also possible to use them together.

【0031】ここにおいてこのような不飽和二量体とし
てはα−メチルスチレン、パラ−メチル−α−メチルス
チレン、パラ−イソプロピル−α−メチルスチレン、メ
ターエチル−α−メチルスチレン、メタ−メチル−α−
メチルスチレン、ar−ジメチル−α−メチルスチレ
ン、ar−クロル−α−メチルスチレン、ar−クロル
−ar−メチル−α−メチルスチレン、ar−ジエチル
−α−メチルスチレン、ar−メチル−ar−イソプロ
ピル−α−メチルスチレン等の下飽和二量体がある。具
体例としてはα−メチルスチレンの二量体である2,4
−ジフェニル−4−メチル−1ペンテン等がある。
Here, such unsaturated dimers include α-methylstyrene, para-methyl-α-methylstyrene, para-isopropyl-α-methylstyrene, meth-ethyl-α-methylstyrene, and meta-methyl-α. −
Methylstyrene, ar-dimethyl-α-methylstyrene, ar-chloro-α-methylstyrene, ar-chloro-ar-methyl-α-methylstyrene, ar-diethyl-α-methylstyrene, ar-methyl-ar-isopropyl There is a lower saturated dimer such as -α-methylstyrene. As a specific example, α-methylstyrene dimer 2,4
-Diphenyl-4-methyl-1pentene and the like.

【0032】本発明において電気絶縁組成物には上記の
他に酸化防止剤、滑剤、着色剤、老化防止剤、充填剤等
を必要に応じて配合することもできる。
In the present invention, in addition to the above, an antioxidant, a lubricant, a coloring agent, an antioxidant, a filler and the like can be added to the electric insulating composition as required.

【0033】[0033]

【実施例】次に、本発明の電気絶縁組成物及び電線・ケ
ーブルの実施例及び比較例について説明する。
EXAMPLES Next, examples and comparative examples of the electrical insulating composition and the wires and cables of the present invention will be described.

【0034】(高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線の製
造方法)まず、実施例及び比較例の電気絶縁組成物及び
電線・ケーブルの製造手順について説明する。
(Manufacturing method of cross-linked polyethylene insulated wire for high voltage) First, the manufacturing procedure of the electric insulating composition and the wire / cable of the examples and comparative examples will be described.

【0035】 電気絶縁組成物の材料の秤量、採取 まず、表1に示す実施例及び比較例の電気絶縁組成物の
材料を秤量、採取した。
Weighing and Sampling of Materials of Electrical Insulating Composition First, the materials of the electrical insulating compositions of Examples and Comparative Examples shown in Table 1 were weighed and collected.

【0036】 電気絶縁組成物シートの作成 次に、上記で秤量、採取した実施例及び比較例の電気
絶縁組成物の材料を120℃の熱ロールで混練し、それ
からその熱ロールにより実施例及び比較例の電気絶縁組
成物シートをそれぞれ作成した。
Preparation of Electric Insulating Composition Sheet Next, the materials of the electric insulating compositions of the examples and comparative examples weighed and collected as described above are kneaded with a hot roll at 120 ° C., and then the examples and comparative examples are heated with the hot roll. Example electrical insulating composition sheets were prepared.

【0037】 電気絶縁組成物ペレットの作成 次に、上記で得られた実施例及び比較例の電気絶縁組
成物シートをそれぞれペレタイザにかけてペレット化し
た。
Preparation of Electrical Insulating Composition Pellets Next, the electrical insulating composition sheets obtained in Examples and Comparative Examples obtained above were each pelletized by a pelletizer.

【0038】 未架橋高電圧用架橋ポリエチレン絶縁
電線の製造 次に、上記で得られた実施例及び比較例の電気絶縁組
成物ペレットをシリンダー温度が140℃に設定してあ
る150mm押出機のホッパーへ投入した。
Production of Crosslinked Polyethylene Insulated Wire for Uncrosslinked High Voltage Next, the electric insulating composition pellets of the examples and comparative examples obtained above were put into a hopper of a 150 mm extruder in which the cylinder temperature was set to 140 ° C. I put it in.

【0039】それから導体断面積が100mm2 の軟銅線
撚線導体上に0.7mm厚の内部半導電層、その内部半導
電層上に6mm厚さの電気絶縁組成物層、その電気絶縁組
成物層の上に0.7mm厚の外部半導電層を同時一括押出
しにより、未架橋高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線を
製造した。
Then, an inner semiconductive layer having a thickness of 0.7 mm on a soft copper wire stranded conductor having a conductor cross-sectional area of 100 mm 2 , an electrically insulating composition layer having a thickness of 6 mm on the inner semiconductive layer, and an electrically insulating composition thereof An uncrosslinked high voltage crosslinked polyethylene insulated wire was manufactured by simultaneously extruding a 0.7 mm thick external semiconductive layer on the layer.

【0040】なお、ここで用いた内部半導電層及び外部
半導電層はエチレン酢酸ビニル共重合体100重量部
に、導電性付与剤のアセチレンプラックを65重量部、
有機過酸化物のα−α´−ビス(t−ブチルパーオキシ
−m−イソプロピル)ベンゼンを0.5重量部混和して
成る組成物である。
The inner semiconductive layer and the outer semiconductive layer used here were 100 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer, 65 parts by weight of acetylene plaque as a conductivity-imparting agent,
The composition is obtained by mixing 0.5 parts by weight of α-α′-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene as an organic peroxide.

【0041】 高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線の
製造 次に、上記で得られた実施例及び比較例の未架橋高電
圧用架橋ポリエチレン絶縁電線を直ちに280℃の10
気圧の窒素ガス雰囲気となっている乾式架橋管内を通過
させることにより架橋し、然る後冷却槽を通過させるこ
とによって高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線を得た。
Production of Crosslinked Polyethylene Insulated Wire for High Voltage Next, the non-crosslinked crosslinked polyethylene insulated wires for high voltage obtained in Examples and Comparative Examples obtained above were immediately heated at 280 ° C. for 10 minutes.
Cross-linking was performed by passing through a dry-type cross-linking tube in a nitrogen gas atmosphere at atmospheric pressure, and then a cross-linked polyethylene insulated wire for high voltage was obtained by passing through a cooling bath.

【0042】図1はかくして得られた実施例1の高電圧
用架橋ポリエチレン絶縁電線の断面図を示したものであ
る。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the high-voltage crosslinked polyethylene insulated wire of Example 1 thus obtained.

【0043】図1において1は軟銅線撚線導体、2は内
部半導電層、3は架橋ポリエチレン絶縁層、4は外部半
導電層である。
In FIG. 1, 1 is an annealed copper wire conductor, 2 is an inner semiconductive layer, 3 is a crosslinked polyethylene insulating layer, and 4 is an outer semiconductive layer.

【0044】図1から分かるように実施例1の高電圧用
架橋ポリエチレン絶縁電線は、軟銅線撚線導体1の上に
内部半導電層2を押出し被覆し、その内部半導電層2の
上に架橋ポリエチレン絶縁層3を押出し被覆し、更にそ
の架橋ポリエチレン絶縁層3の上に外部半導電層4を押
出し被覆して成るものである。
As can be seen from FIG. 1, the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of Example 1 has an inner semiconductive layer 2 extruded and coated on a soft copper wire stranded conductor 1, and The crosslinked polyethylene insulating layer 3 is extruded and coated, and the outer semiconductive layer 4 is extruded and coated on the crosslinked polyethylene insulating layer 3.

【0045】なお、本発明では図2のように外部半導電
層4を省略することもできる。
In the present invention, the external semiconductive layer 4 can be omitted as shown in FIG.

【0046】更に、本発明では図3のように内部半導電
層2と外部半導電層4とを省略することもできる。
Further, in the present invention, the inner semiconductive layer 2 and the outer semiconductive layer 4 can be omitted as shown in FIG.

【0047】更になお、本発明では図1、図2、図3の
高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線の最外層にシース層
や鎧装層等をも設けてもよい。
Further, in the present invention, a sheath layer, an armoring layer and the like may be provided on the outermost layer of the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage shown in FIGS. 1, 2 and 3.

【0048】(特性試験方法)次に、上記で得られた
実施例及び比較例の高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線
の特性試験方法について説明する。
(Method for Testing Characteristics) Next, a method for testing the characteristics of the high-voltage crosslinked polyethylene insulated wires of Examples and Comparative Examples obtained above will be described.

【0049】高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線の特性
試験としては、交流絶縁破壊電圧の測定、耐ボウタイト
リー性試験、誘電正接の測定試験とを行った。
As a characteristic test of the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage, a measurement of an AC dielectric breakdown voltage, a bow titley resistance test, and a measurement test of a dielectric loss tangent were performed.

【0050】a.交流絶縁破壊電圧試験 まず、上記で得られた実施例及び比較例の高電圧用架
橋ポリエチレン絶縁電線をそれぞれ90℃に加熱した。
A. AC Breakdown Voltage Test First, the high-voltage crosslinked polyethylene insulated wires of Examples and Comparative Examples obtained above were heated to 90 ° C., respectively.

【0051】次に、その90℃に加熱した状態下で交流
電圧を170kV/10分印加し、それから5kV/10の
昇圧速度で昇圧させてその絶縁破壊電圧を測定した。
Next, an AC voltage of 170 kV / 10 minutes was applied while heating to 90 ° C., and then the voltage was increased at a rate of 5 kV / 10, and the breakdown voltage was measured.

【0052】b.耐ボウタイトリー性試験 まず、上記で得られた実施例及び比較例の高電圧用架
橋ポリエチレン絶縁電線をそれぞれ90℃の温水中に浸
漬し、それから導体と水との間に50Hz、9kVの交流電
圧を500日間印加した。
B. First, the high-voltage crosslinked polyethylene insulated wires of Examples and Comparative Examples obtained above were immersed in warm water at 90 ° C., and then an AC voltage of 50 Hz and 9 kV was applied between the conductor and the water. Was applied for 500 days.

【0053】次に、交流電圧を500日間印加した実施
例及び比較例の高電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線のそ
れぞれより架橋ポリエチレン絶縁層を採取した。
Next, a cross-linked polyethylene insulating layer was obtained from each of the high-voltage cross-linked polyethylene insulated wires of Examples and Comparative Examples to which an AC voltage was applied for 500 days.

【0054】次に、採取した実施例及び比較例の架橋ポ
リエチレン絶縁層をスライス装置によりスライスした。
Next, the crosslinked polyethylene insulating layers of the example and the comparative example were sliced by a slicing apparatus.

【0055】次に、それら実施例及び比較例の架橋ポリ
エチレン絶縁層のスライス物をメチレンブルー水溶液に
浸漬し、煮沸染色させた。
Next, slices of the crosslinked polyethylene insulating layers of these Examples and Comparative Examples were dipped in an aqueous methylene blue solution and subjected to boiling dyeing.

【0056】次に、その煮沸染色させた実施例及び比較
例の架橋ポリエチレン絶縁層のスライス物を光学顕微鏡
で観察し、ボウタイトリーの累積発生個数を計数した。
Next, the slices of the crosslinked polyethylene insulating layers of the Examples and Comparative Examples which were dyed by boiling were observed with an optical microscope, and the number of bow title trees that had accumulated was counted.

【0057】c.誘電正接の測定試験 まず、上記で得られた実施例及び比較例の高電圧用架
橋ポリエチレン絶縁電線をそれぞれシェーリングブリッ
ジを用い、絶縁体に係る電界を10kV/mmとしたときの
誘電正接を測定した。
C. First, the dielectric loss tangent of the crosslinked polyethylene insulated wires for high voltage obtained in the examples and the comparative examples obtained above was measured using a sharing bridge, and the electric field of the insulator was set to 10 kV / mm. .

【0058】結果は誘電正接の値が0.05%以下であ
れば○、0.05%以上であれば×として評価した。
The results were evaluated as ○ when the value of the dielectric loss tangent was 0.05% or less, and as X when the value was 0.05% or more.

【0059】(特性試験結果)表1はこれらの特性試験
結果を示したものである。
(Characteristic test results) Table 1 shows the characteristic test results.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】表1から分かるように比較例1の高電圧用
架橋ポリエチレン絶縁電線は、その架橋ポリエチレン絶
縁層のボウタイトリーの累積発生個数が30,000個
と極めて多いという難点がある。
As can be seen from Table 1, the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of Comparative Example 1 has the disadvantage that the number of accumulated bow titles in the crosslinked polyethylene insulating layer is extremely large at 30,000.

【0062】比較例2の高電圧用架橋ポリエチレン絶縁
電線も、その架橋ポリエチレン絶縁層のボウタイトリー
の累積発生個数が200個と多いという難点がある。
The crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of Comparative Example 2 also has a drawback that the number of accumulated bow titles in the crosslinked polyethylene insulating layer is as large as 200.

【0063】比較例3の高電圧用架橋ポリエチレン絶縁
電線も、その架橋ポリエチレン絶縁層のボウタイトリー
の累積発生個数が400個と多いという難点がある。
The crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of Comparative Example 3 also has a disadvantage that the number of accumulated bow titles in the crosslinked polyethylene insulating layer is as large as 400.

【0064】配合量が限定量を越えている比較例4の高
電圧用架橋ポリエチレン絶縁電線は、その架橋ポリエチ
レン絶縁層のボウタイトリーの累積発生個数が10個と
少ないが、その半面誘電正接が0.05%以上あってそ
の誘電正接評価が×である。
In the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of Comparative Example 4 in which the compounding amount exceeds the limited amount, the number of Bowtie trees accumulated in the crosslinked polyethylene insulating layer is as small as 10 but the half-surface dielectric tangent is 0. And the dielectric loss tangent evaluation was x.

【0065】これらに対して本発明の高電圧用架橋ポリ
エチレン絶縁電線は、絶縁破壊電圧が高く、且つボウタ
イトリーの累積発生個数が10個以下と顕著に少なく、
しかも誘電正接が0.05%以下であってその誘電正接
評価が○である。
On the other hand, the crosslinked polyethylene insulated wire for high voltage of the present invention has a high dielectric breakdown voltage and a remarkably small cumulative number of bow title trees of 10 or less.
In addition, the dielectric loss tangent is 0.05% or less, and the dielectric loss tangent evaluation is ○.

【0066】なお、本発明の実施例は高電圧用架橋ポリ
エチレン絶縁電線について例示したものであるが、高電
圧用架橋ポリエチレン電力ケーブルについても同様な実
験を行った結果、例示しないものの同様な結果が得られ
たことを付記する。
Although the embodiment of the present invention has been described with reference to a cross-linked polyethylene insulated electric wire for high voltage, similar experiments were carried out on a cross-linked polyethylene power cable for high voltage. Note that the results were obtained.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の電気絶縁組成物及び電線・ケー
ブルは高い絶縁破壊電圧を有し、且つ低い誘電正接を保
持し、しかも顕著に優れた耐ボウタイトリー性を発揮で
き、それらにより湿潤若しくは浸水雰囲気で、且つ高電
圧下で長期間使用しても高度な電気的信頼性を発揮でき
るものであり、工業上有用である。
Industrial Applicability The electrical insulating composition and electric wires and cables of the present invention have a high dielectric breakdown voltage, maintain a low dielectric loss tangent, and can exhibit remarkably excellent bow titley resistance. Even if it is used for a long time under a flooded atmosphere and under a high voltage, it can exhibit a high degree of electrical reliability and is industrially useful.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の高電圧用架橋ポリエチレン
絶縁電線の断面図を示したものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high-voltage crosslinked polyethylene insulated wire according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の変形第1例の高電圧用架橋ポリエチレ
ン絶縁電線の断面図を示したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a high-voltage crosslinked polyethylene insulated wire according to a first modified example of the present invention.

【図3】本発明の変形第2例の高電圧用架橋ポリエチレ
ン絶縁電線の断面図を示したものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a cross-linked polyethylene insulated wire for high voltage according to a second modified example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軟銅線撚線導体 2 内部半導電層 3 架橋ポリエチレン絶縁層 4 外部半導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Annealed copper wire conductor 2 Inner semiconductive layer 3 Crosslinked polyethylene insulating layer 4 Outer semiconductive layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 53/00 C08L 53/00 53/02 53/02 71/02 71/02 H01B 7/282 H01B 9/00 A 9/00 7/28 E Fターム(参考) 4J002 AC11X BB03W BB04W BB15W BH01Y BP01X BP03X CH01Y GQ01 5G305 AA02 AB05 AB06 BA12 BA13 CA01 CA02 CA04 CA06 CA07 CA08 CA13 CA47 CA51 CA54 CD04 5G313 FA02 FA09 FB03 FC10 FD01 FD03 FD04 FD07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 53/00 C08L 53/00 53/02 53/02 71/02 71/02 H01B 7/282 H01B 9 / 00 A 9/00 7/28 EF term (reference) 4J002 AC11X BB03W BB04W BB15W BH01Y BP01X BP03X CH01Y GQ01 5G305 AA02 AB05 AB06 BA12 BA13 CA01 CA02 CA04 CA06 CA07 CA08 CA13 CA47 CA51 CA54 CD04 5G313 FA03 FD03 FB03 FD03 FD03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリエチレン若しくはエチレン共重合体又
はこれらの混合物1〜80重量部と、分子中にスチレン
成分を有するエラストマーの1種又は2種類以上の混合
物1〜20重量部と、水分の局所的集中を抑止すること
ができる親水性ポリマ0.1〜2重量部とから成ること
を特徴とする電気絶縁組成物。
1 to 80 parts by weight of polyethylene or an ethylene copolymer or a mixture thereof, 1 to 20 parts by weight of a mixture of one or more kinds of elastomers having a styrene component in a molecule, and An electrically insulating composition comprising 0.1 to 2 parts by weight of a hydrophilic polymer capable of suppressing concentration.
【請求項2】分子中にスチレン成分を有するエラストマ
ーが、水添スチレンブタジエンスチレン共重合体、水添
スチレンイソプレンスチレン共重合体、水添スチレンブ
タジエンラバー、水添スチレンイソブレンラバー、スチ
レンエチレンブチレンオレフィン結晶プロック共重合体
の中から選ばれた1種又は2種類以上のブレンド物であ
ることを特徴とする請求項1記載の電気絶縁組成物。
2. An elastomer having a styrene component in the molecule is a hydrogenated styrene butadiene styrene copolymer, a hydrogenated styrene isoprene styrene copolymer, a hydrogenated styrene butadiene rubber, a hydrogenated styrene isobrene rubber, a styrene ethylene butylene olefin. 2. The electrical insulating composition according to claim 1, wherein the composition is one or a blend of two or more selected from crystal block copolymers.
【請求項3】親水性ポリマが、スチレン−無水マレイン
酸−アリルエーテル共重合体又は分子量が10,000
以上のポリエチレングリコールであることを特徴とする
請求項1記載の電気絶縁組成物。
3. The hydrophilic polymer is a styrene-maleic anhydride-allyl ether copolymer or has a molecular weight of 10,000.
The electrical insulating composition according to claim 1, which is the above polyethylene glycol.
【請求項4】導体上に直接又は半導電層を介して絶縁層
を有する電線・ケーブルにおいて、前記絶縁層がポリエ
チレン若しくはエチレン共重合体又はこれらの混合物1
〜80重量部と、分子中にスチレン成分を有するエラス
トマーの1種又は2種類以上の混合物1〜20重量部
と、水分の局所的集中を抑止することができる親水性ポ
リマ0.1〜2重量部とから成る電気絶縁組成物である
ことを特徴とする電線・ケーブル。
4. An electric wire or cable having an insulating layer directly on a conductor or via a semiconductive layer, wherein the insulating layer is made of polyethylene, an ethylene copolymer, or a mixture thereof.
To 80 parts by weight, 1 to 20 parts by weight of a mixture of one or more elastomers having a styrene component in the molecule, and 0.1 to 2 parts by weight of a hydrophilic polymer capable of suppressing local concentration of water And an electric insulating composition comprising:
【請求項5】分子中にスチレン成分を有するエラストマ
ーが、水添スチレンブタジエンスチレン共重合体、水添
スチレンイソプレンスチレン共重合体、水添スチレンブ
タジエンラバー、水添スチレンイソプレンラバー、スチ
レンエチレンブチレンオレフィン結晶プロック共重合体
の中から選ばれた1種又は2種類以上の混合物であるこ
とを特徴とする請求項4の電線・ケーブル。
5. An elastomer having a styrene component in the molecule is a hydrogenated styrene butadiene styrene copolymer, a hydrogenated styrene isoprene styrene copolymer, a hydrogenated styrene butadiene rubber, a hydrogenated styrene isoprene rubber, a styrene ethylene butylene olefin crystal. The electric wire / cable according to claim 4, wherein the electric wire / cable is one or a mixture of two or more selected from block copolymers.
【請求項6】親水性ポリマが、スチレン−無水マレイン
酸−アリルエーテル共重合体又は分子量が10,000
以上のポリエチレングリコールであることを特徴とする
請求項4記載の電線・ケーブル。
6. The hydrophilic polymer is a styrene-maleic anhydride-allyl ether copolymer or has a molecular weight of 10,000.
The electric wire / cable according to claim 4, which is the above polyethylene glycol.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273277A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Furukawa Electric Co Ltd:The Cable, and deterioration prevention method of cable
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