JP2610172B2 - 屋外用絶縁電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、屋外用配電線の硬銅撚線中に腐食性雨水が
侵入しても、銅線の変色がなく、応力腐食断線を防止す
る屋外用ポリエチレン絶縁電線および屋外用架橋ポリエ
チレン絶縁電線に関する。

〔従来技術〕

従来、屋外用絶縁電線として、塩化ビニル絶縁電線
（OW）、ポリエチレン絶縁電線（OE）、架橋ポリエチレ
ン絶縁電線（OC）などが多用されているが、架線後、電
線内部に腐食性雨水が侵入して、銅線表面に黒色酸化銅
皮膜が生成し、数年にして硬銅撚線がナイフカット状に
異常断線する、いわゆる、応力腐食割れを起すことがあ
り、電力保安上、重要な問題となっている。

この応力腐食断線は、架線された架空配電線の引留
部、端末部又は接続部などから電線内部に侵入した雨水
が絶縁体と銅導体の空隙、撚線素線間の隙間に溜水し、
電柱間の撓み部分に滞留する。そして、濃縮されて腐食
性溜水となって銅線表面に厚い黒色酸化銅皮膜を形成
し、その皮膜のクラック部に露出する下地銅を選択的に
溶解して断線させるもので、そして、架空配電線の絶縁
被覆内への雨水の侵入経過は、架空配電線が新しく架渉
された当初は比較的早く侵入し、雨水が溜満されるにし
たがって次第に緩慢になり、５年程度経過した時点で満
杯になり、その後の侵入はゼロに近い状態となる。

このような長期の腐食環境で発生する応力腐食断線に
対して、ベンゾトリアゾールをアルコールなどの揮発性
溶剤単独なものに溶解した溶液を硬銅撚線に塗布しても
十分な耐食性皮膜が形成されないため、長期の耐食効果
が期待できない問題がある。

そのため解決手段として、銅導体にそわせて犠牲電
極を設けるもの、銅用防錆成分を添加した絶縁層を設
けるもの、硬銅撚線内に水密性混和物を充填させたも
の、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体を流動パラ
フィン、ポリブテン、シリコーン油などに溶解したもの
を硬銅撚線上に塗布したものなどが提案されている。

しかしながら、については、犠牲電極の溶解が適切
でなく、銅導体の保護が十分でない問題がある。につ
いては、絶縁層からの防錆剤の溶出に難があり、長期間
銅の変色を防止させることが困難で、絶縁層の絶縁抵抗
が低下する好ましくない問題がある。については、天
然ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレプロピ
レンゴム、シリコーンゴムなどに軟化剤を添加したも
の、又はペトロラクタムジェリー、ポリブテン、ポリイ
ソブチレン、マイクロクリスタルワックス、ポリエチレ
ンワックス、大豆油などの混和物、あるいは、エチレン
酢酸ビニル共重合体を低分子ポリエチレン又は塩化ビニ
ル共重合体を配合した混和物など種々の水密混和物が提
案されているが、導体と絶縁体の双方に密着し、侵入す
る雨水を完全に遮ぎって水密性とするには難があり、且
つ製造コストも高くつき、水密混和物の除去作業が煩わ
しく、除去が十分でないときは接続部の通電特性が低下
する問題がある。につては、撥水性油を使用するため
銅とベンゾトリアゾールとの防食皮膜の形成が困難で、
その使用によって絶縁体と硬銅撚線との密着性が低下
し、引抜き強度が不足するという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、先に、特願昭63−20269号で出願した
銅用防錆剤組成物を銅線又は銅撚線上に塗布すれば、銅
表面上に強固な防錆皮膜を形成し、更に、該皮膜を保護
する皮膜が形成して、きびしい腐食環境にさらされても
耐食性にすぐれた防錆効果を発揮することを見出した。

本発明は、前記の銅用防錆剤組成物を利用するもので
あって、架線された架空配電線の引留部、端末部又は接
続部などから該電線内部に侵入する雨水に対しても、硬
銅撚線の表面に強固な耐食性皮膜を形成し、長期にわた
って銅色を維持し、且つ腐食性雨水による応力腐食断線
を防止できる屋外用絶縁電線を提供することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の構成は、銅導体上に、オレフイン系樹脂100
重量部に対してエポキシ系可塑剤0.05〜10重量部、ベン
ゾトリアゾールおよび／又はベンゾトリアゾール誘導体
0.1〜５重量部を配合した混和物を押出被覆し、該被覆
上に、オレフイン系樹脂絶縁体を押出被覆して屋外用絶
縁電線とするものである。

以下、本発明の構成について、更に説明する。

本発明において用いるオレフイン系樹脂とは、例えば
低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレンラバー、エ
チレン−プロピレン−ジェンターポリマー、ポリブテ
ン、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−酢酸ビニル−塩化ビニル
三元共重合体、ブチルゴム、ポリイソブチレンなどの樹
脂の１種又は２種以上を組合せて用いるものである。

本発明で使用するエポキシ系可塑剤は、エポキシ化大
豆油、エポキシ化あまに油、エポキシ化ひまし油、エポ
キシ化油系などのエポキシ化不飽和油脂類、エポキシ化
あまに油脂肪酸ブチル、オクチルエポキシステアレー
ト、エポキシブチルステアレート、エポキシ化脂肪酸モ
ノエステル、エポキシ化オレイン酸オクチルエステル、
エポキシ化オレイン酸デシルエステル、エポキシモノエ
ステル、アルキルエポキシステアレート、ｎ−アルキル
エポキシステアレート、イソアルキルエポキシステアレ
ートなどのエポキシ化不飽和脂肪酸エステル類、エポキ
シヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、エポ
キシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、シクロアルキ
ルエポキシステアレートなどのエポキシシクロヘキサン
誘導体およびエピクロルヒドリン誘導体などで、これら
の群の１種以上が使用できる。

本発明で使用する銅用防錆剤としては、ベンゾトリア
ゾールのほか、ベンゾトリアゾールモノエタノールアミ
ン塩、ベンゾトリアゾールジエチルアミン塩、ベンゾト
リアゾールシクロヘキシルアミン塩、ベンゾトリアゾー
ルモルホリン塩、ベゾトリアゾールジイソプロピルアミ
ン塩、メチルベンゾトリアゾールシクロヘキシルアミン
塩などのベンゾトリアゾール誘導体もベンゾトリアゾー
ルと同量で使用することができる。

ベンゾトリアゾールなどをエポキシ系可塑剤中に溶解
するには、ベンゾトリアゾールなどをメタノール、イソ
プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤に予め溶解
し、エポキシ系可塑剤中に注液し混合撹拌することによ
り均一に溶解することができる。

本発明においてオレフイン系樹脂100重量部に対し
て、エポキシ系可塑剤0.05〜10重量部配合するのは、0.
05重量部未満では防錆剤の添加にかかわらず、すぐれた
防錆効果が期待できない。逆に、10重量部を超える場合
は、外被として使用するポリエチレン絶縁体の絶縁面に
過剰に可塑剤がブルームするので、屋外用絶縁電線とし
て好ましくない。

好ましい可塑剤の配合量は0.2〜８重量部、より好ま
しくは0.2〜５重量部である。

本発明においてベンゾトリアゾールおよび／又はその
誘導体の配合量を0.1〜５重量部とするのは、0.1重量部
未満では可塑剤の配合にかかわらず、すぐれた防錆皮膜
を形成できず防錆効果が期待できない。逆に、５重量部
を超える場合は、防錆効果が飽和することになり、経済
的に欠けるので好ましくない。好ましい防錆剤の配合量
は0.2〜３重量部、より好ましくは0.3〜２重量部であ
る。

前記したベゾトリアゾールなどを溶解させたエポキシ
系可塑剤をオレフイン系樹脂基材に配合した混和物を銅
撚線上に押出被覆し、該被覆上に、オレフイン系樹脂絶
縁体を押出被覆して屋外用絶縁電線とすると、前記オレ
フイン系樹脂基材に配合したベンゾトリアゾールなどを
含むエポキシ系可塑剤が硬銅撚線の銅素線全表面に急速
にブルームして、銅表面に防錆成分との安定した防錆皮
膜を形成し、更にその外周にベゾゾトリアゾールなどを
含む撥水性のエポキシ系可塑剤による保護皮膜を形成す
るものとなる。その後、硬銅撚線上に銅素地が露出して
も、それを修復するように防錆皮膜を形成するので、僅
かなすき間から屋外用絶縁電線内部に侵入する腐食性雨
水に硬銅撚線が浸された場合でも、硬銅撚線全表面に形
成されたベンゾトリアゾールとの防錆皮膜と可塑剤によ
る保護皮膜との二重皮膜によって、銅線の酸化すなわち
腐食を完全に防止することができ、応力腐食割れを未然
に防止できるものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例と比較例について説明する。

外径2mmφの硬銅撚線19本を同心撚りに撚り合せた
後、ランダム押出機によって硬銅撚線上に、第１表に示
すエポキシ系可塑剤とベンゾトリアゾールなどを含むオ
レフイン系樹脂混和物を厚さ0.5mmになるよう圧入被覆
し、その外周に絶縁厚さ2.0mmのポリエチレン絶縁体を
押出被覆して60mm²の屋外用ポリエチレン絶縁電線を製
造した。得られた各屋外用ポリエチレン絶縁電線につい
て、以下に示す耐食性試験（注１、注２）を行なった。

その結果を第１表の下段に合わせて示す。

（注１）製造後10日を経た屋外用ポリエチレン絶縁電線
から10cm長の試料を金ノコで切断し、絶縁体を剥離して
硬銅撚線を取り出し、導体素線の表面に付着する油分を
溶剤で粗い落とした後、濃度100ppmの硫化ナトリウム水
溶液に室温で30秒間浸漬した後取り出して、導体素線表
面の変色状態を目視し、耐食性良否の判定をした。判定
基準は、○印を変色のないもの、△印を徐々に変色のあ
るもの、×印を明瞭に黒変色しているものとした。

（注２）製造後10日を経た屋外用ポリエチレン絶縁電線
から30cm長の試料を金ノコで切断し、これを濃度100ppm
のアンモニヤ水溶液に1/2浸漬し、60℃で８時間、室温
で16時間のヒートサイクルを１週間続けては新しいアン
モニヤ水溶液と取り替える腐食環境に、８週間浸漬させ
た後、試料を取り出して絶縁体を剥離して、導体上に生
成する酸化銅の変色状態を目視し、耐食性良否の判定を
した。判定基準は（注１）と同様である。

結果からわかるように、実施例１〜６はいずれの試験
においても良好な結果を示すが、比較例１では、エポキ
シ系可塑剤の配合が少ないため、可塑剤のブルームが少
なく、撚線19本撚りの内層７本の銅線表面に十分な耐食
性皮膜が形成されない。比較例２ではエポキシ系可塑剤
が配合されていないため、適当のベンゾトリアゾールが
配合されても十分な耐食性皮膜が形成されない。比較例
３では、エポキシ系可塑剤とベンゾトリアゾールが配合
されていても、ベンゾトリアゾールの配合量が適切でな
いと十分な耐食性皮膜が形成されず、好ましくない。

耐食性試験（注１）についてみると、実施例１〜６で
は銅との耐食性皮膜が良好に形成され、腐食環境に強い
と推考される。

次に、前記実施例で示した外被に用いるポリエチレン
絶縁体に代えて、架橋剤（DCP）を配合したポリエチレ
ン絶縁体として、実施例と同様に行なって、公知の架橋
装置を用いて屋外用架橋ポリエチレン絶縁電線を製造し
た。その耐食性試験（注１、注２）の結果は第１表と同
様であった。

又、前記実施例では、オレフイン系樹脂100重量部に
対して、ベンゾトリアゾールおよび／又はベンゾトリア
ゾール誘導体をメタノール、イソプロピルアルコールな
どのアルコール系溶剤に溶解し、エポキシ系可塑剤中に
注液混合させた特定量を配合したオレフイン系樹脂混和
物を用いたが、ベンゾトリアゾールなどを含むエポキシ
系可塑剤を炭酸カルシウム、クレーなどの白色粉末充填
剤とブレンドし、該ブレンド体をオレフイン系樹脂100
重量部に対して、可塑剤およびベンゾトリアゾールなど
が本発明で特定する量を配合したオレフイン系樹脂混和
物として硬銅撚線上に実施例と同様に被覆して用いるこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る屋外用ポリエチレ
ン絶縁電線および架橋ポリエチレン電線では、オレフイ
ン系樹脂基材に配合したベンゾトリアゾールなどを含む
エポキシ系可塑剤が硬銅撚線の銅素線全表面にブルーム
して、銅表面に防錆成分との安定した防錆皮膜を形成
し、更にその外周にベンゾトリアゾールなどを含む撥水
性のエポキシ系可塑剤による保護皮膜を形成するので、
腐食性雨水が電線内部に侵入しても良好な耐食効果を示
し、この種の絶縁電線で発生している応力腐食断線事故
を未然に防止できる効果は大である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銅導体上に、オレフイン系樹脂100重量部
   に対して、エポキシ系可塑剤0.05〜10重量部、ベンゾト
   リアゾールおよび／又はベンゾトリアゾール誘導体0.1
   〜５重量部を配合した混和物を押出被覆し、該被覆上
   に、オレフイン系樹脂絶縁体を押出被覆して成ることを
   特徴とする屋外用絶縁電線。