JP2713430B2 - 耐トラッキング性有機絶縁材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は耐トラッキング性有機絶縁材の改良に関する
ものである。

〈従来の技術〉 塩害地域その他の重汚染地域で使用する有機絶縁体、
例えば電線の絶縁被覆においては、塩類、粉塵あるいは
イオン性汚染物質を含んだ水分の付着のために漏洩電流
が流れ、ジュール熱による付着水分の蒸発により漏洩電
流路が断路してその箇所で放電が発生し、この放電によ
り絶縁体表面が炭化し、以後、この炭化の累積的発生に
より炭化路が樹枝状に成長していく現象、いわゆるトラ
ッキングの発生が避けられない。

而して、一般のゴム・プラスチックにおいては、その
分子構造上トラッキングの発生が不可避的であるが、無
機質材料においては、トラッキングを発生せず、従来、
ゴム・プラスチック絶縁材料の耐トラッキング性の向上
のために無機質粉末を混入することが公知であり、その
無機質粉中、特に秀れたものとして水酸化マグネシウム
（水酸化アルミニウムよりも秀れている）が存在する。

〈解決しようとする課題〉 しかし、耐トラッキング剤としてこの水酸化マグネシ
ウムを選択する場合でも、ポリマー100重量部に対する
耐トラッキング剤の添加量は通常の場合で40〜50重量
部、重汚染環境に対しては70重量部以上も必要であり、
絶縁体の機械的強度の低下を免れ得ない。

もっとも、放電によって生成する分解物を、例えばガ
ス化により絶縁体表面から脱出させて炭化路の生成を排
除する着想も提案されているが、実用化には至っていな
い。

本発明者等はかかる現況下、有機絶縁材料の耐トラッ
キング性の向上を目的として鋭意研究した結果、耐トラ
ッキング剤として前記水酸化マグネシウムと炭酸金属塩
との混合物を用いれば、耐トラッキング性を顕著に向上
できることを知得した。

水酸化マグネシウムは前述した通り、公知の耐トラッ
キング剤である。しかしながら炭酸金属塩、例えば炭酸
カルシウムについては、一般に、耐トラッキング性向上
にはほとんど寄与せず、単なる増量材としてしか認識さ
れていない。しかしながら、本発明者等の実験結果によ
れば、水酸化マグネシウム単独に対して水酸化マグネシ
ウムと炭酸カルシウムとの混合物は、耐トラッキング性
を飛躍的に向上させ得、またはその添加量を顕著に低減
できることが明らかとなった。例えば、EPDM系ベース10
0重量部に水酸化マグネシウム３重量部と炭酸カルシウ
ム２重量部を添加した組成物の耐トラッキング性は、EP
DM系ベース100重量部に水酸化マグネシウムを単独で50
重量部添加した組成物と同等乃至は同等以上である。

本発明はかかる予測外の知見を基礎として、有機絶縁
材の耐トラッキング性を飛躍に向上させることにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る耐トラッキング性有機絶縁材は、ゴムを
主成分とする高分子材料100重量部に対し水酸化マグネ
シウムを３〜70重量部、金属炭酸塩を２〜30重量部含有
することを特徴とするものである。

上記において、水酸化マグネシウムの添加量を３〜70
重量部に限定した理由は、３重量部以下では、金属炭酸
塩との共存下でも実用的な耐トラッキング性向上の効果
が得られず、70重量部以上では絶縁材の機械的強度の低
下が顕著になるからである。金属炭酸塩の添加量を２〜
30重量部に限定した理由は、２重量部以下では、当該炭
酸塩添加による耐トラッキング性の相乗的向上効果（水
酸化マグネシウムとの混合による相乗的効果）が満足に
達成できず、30重量部以上では絶縁材の機械的強度の低
下が顕著になるからである。

上記高分子材料については特に制限はないが、通常、
ポリオレフイン、例えば、ポリエチレン、エチレン共重
合体、エチレン−プロピレンゴム、またはポリイソブチ
レン、ブチルゴム等が使用されるが、ゴム成分が少なく
とも半分を占めることが必要である。

上記水酸化マグネシウムについても特に限定はない
が、高分子材料への分散性を確保するために、ステアリ
ン酸、オレイン酸等の脂肪酸あるいは脂肪酸金属塩等で
表面処理することが望ましい。

上記金属炭酸塩には炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸
ストロンチウム、炭酸ニッケル、炭酸リチウム、炭酸バ
リウム、炭酸塩、更には炭酸マグネシウム、炭酸コバル
ト等を使用できる。

〈実施例の説明〉 以下、本発明の実施例を比較例との対比のもとで説明
する。

実施例１ エチレン・プロピレンターポリマー（三井石油化学社
製、商品名;EPT1045）100重量部に、水酸化マグネシウ
ム（協和化学社製、商品名；キスマ5B）;30重量部、炭
酸カルシウム（丸尾カルシウム社製重質炭酸カルシウ
ム）;10重量部、更に、ジクミルパーオキサイド1.5重量
部を添加し、ミキシングロールで混合したのち、160
℃、20分の条件下でプレス加硫し、厚さ3mmの絶縁材シ
ートを得た。

比較例１ 実施例１に対し、炭酸カルシウムを省略した以外、実
施例１と同じとした。

比較例２ 実施例１に対し、炭酸カルシウムに代え、タルク（浅
田製粉社製タルク）を使用した以外、実施例１と同じと
した。

これらの実施例品、並びに比較例品につき次の条件の
耐トラッキング試験Ａ、並びにＢを行った。

耐トラッキング試験Ａ 試験装置にはASTM.D.2303（傾斜平板法）に準拠した
ものを使用した。試料の表面をサンドペーパー（シリコ
ーン、カーバイト＃420）で研磨し、このうえに、標準
汚損液を指定電圧における指定量を流し、開始電圧3KV
とし、試料の表面状態を観察した。

耐トラッキング試験Ｂ 試験装置、汚損液の滴下方法は試験Ａに同じである。
汚損液には砂糖１％混入液を使用し、課電条件は2KVの
一定電圧課電であり、所定時間経過後での試料の表面状
態を観察した。

実施例１、比較例１、並びに比較例２の試験結果は第
１表の通りである。而して、耐トラッキング試験Ａに対
し、実施例品１では5KV以上に達してもほとんど浸食が
ないのに対し、比較例１、並びに２においては昇圧時4K
Vで燃焼した。

耐トラッキング試験Ｂに対し、実施例品１では、課電
後６時間経過でもわずかの浸食しか生じなかったのに対
し、比較例１、並びに２においては、課電後２時経過で
燃焼した。

比較例３ 第１表の通りの配合とし、耐トラッキング試験Ａ、並
びにＢの結果は第１表の通りである。

この比較例３と上記実施例１との対比より明らかな通
り、耐トラッキング試験Ｂについては実施例１の方が秀
れている。而して、従来品の耐トラッキング剤添加量70
部（比較例３）に対し、40部の添加量（実施例１）で従
来品よりも耐トラッキング性に秀れた有機絶縁材を得る
ことが可能である。

実施例２〜５、並びに比較例4,5 第２表の通りの配合とし、耐トラッキング試験Ａ、並
びにＢの結果は第２表の通りである。実施例２と比較例
４との対比から、耐トラッキング剤添加量50部の従来品
（比較例４）とほぼ同等の耐トラッキング性絶縁材を本
発明によれば、添加量４部（比較例２）で得ることがで
きる。

比較例５から、炭酸塩の添加量２重合部以下では、水
酸化マグネシウムとの相乗的効果（耐トラッキング性向
上）がないことが明らかである。

また、実施例５の耐トラッキング試験Ａ、並びにＢの
結果より、本発明はEPDM以外に、ポリエチレン、ブチル
ゴム等に対しても有用なことが明らかである。

実施例６〜13 エチレン・プロピレンターポリマー;100重量部、水酸
化マグネシウム;30重量部、ジクミルパーオキサイド;1.
5重量部に第３表通りの各金属炭酸塩（いずれも10重量
部）を添加した。耐トラッキング試験Ａ、並びにＢの結
果は第３表の通りであり、各金属炭酸塩の有効性が明ら
かである。

〈発明の効果〉 上述した通り、本発明によれば、従来品よりも耐トラ
ッキング性に秀れた有機絶縁材を、または耐トラッキン
グ剤添加量を低減し得る有機絶縁材を提供でき、有機絶
縁材の耐トラッキング性向上、機械的強度の向上に極め
て有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−161029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−108447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−78948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−29841（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68346（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−22661（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭42−8475（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭45−18006（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴムを主成分とする高分子材料100重量部
   に対し水酸化マグネシウムを３〜70重量部、金属炭酸塩
   ２〜30重量部含有することを特徴とする耐トラッキング
   性有機絶縁材