JP7247721B2 - Electrical insulation composition and power cable - Google Patents

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Description

本開示は、電気絶縁組成物および電力ケーブルに関する。 The present disclosure relates to electrical insulation compositions and power cables.

ポリエチレンは絶縁性に優れることから、電力ケーブルなどにおいて、絶縁層を構成する電気絶縁組成物のベース樹脂として広く用いられている(例えば、特許文献1)。 Due to its excellent insulating properties, polyethylene is widely used as a base resin of an electrical insulating composition forming an insulating layer in power cables and the like (for example, Patent Document 1).

特開昭57-69611号公報JP-A-57-69611

電力ケーブルが湿潤環境下または浸水環境下において課電されると、絶縁層中に水トリーが発生する可能性がある。このため、絶縁層の水トリー耐性を向上させることが求められる。 Water trees can occur in the insulation layer when a power cable is energized in a wet or flooded environment. Therefore, it is required to improve the water tree resistance of the insulating layer.

本開示の目的は、ケーブル諸特性を確保しつつ、水トリー耐性を向上させることができる技術を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a technique capable of improving water tree resistance while ensuring cable properties.

本開示の一態様によれば、
ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有する
電気絶縁組成物が提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
100 parts by mass of a base resin containing polyethylene,
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
An electrical insulating composition is provided having:

本開示の他の態様によれば、
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成される
電力ケーブルが提供される。
According to another aspect of the present disclosure,
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin containing polyethylene, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of an α-aromatic substituted α-methylalkene, and 0.05 parts by mass of a fatty acid amide. There is provided a power cable composed of an electrical insulating composition having at least 1.0 part by mass and no more than 1.0 part by mass.

本開示によれば、ケーブル諸特性を確保しつつ、水トリー耐性を向上させることができる。 According to the present disclosure, it is possible to improve water tree resistance while ensuring cable properties.

本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view orthogonal to the axial direction of a power cable according to an embodiment of the present disclosure; FIG.

[本開示の実施形態の説明]
<発明者等の得た知見>
まず、発明者等の得た知見について概略を説明する。
[Description of Embodiments of the Present Disclosure]
<Knowledge acquired by the inventors, etc.>
First, the outline of knowledge obtained by the inventors will be described.

電力ケーブルは、例えば、湿潤環境下または浸水環境下に布設されることがある。このような環境下では、電力ケーブルの絶縁層に所定の電界が印加されると、絶縁層中に水トリーが発生する可能性がある。絶縁層中に水トリーが発生すると、電力ケーブルの絶縁性が低下するおそれがある。 Power cables may be laid, for example, in wet or flooded environments. Under such circumstances, when a given electric field is applied to the insulating layer of the power cable, water trees can occur in the insulating layer. The occurrence of water trees in the insulation layer can degrade the insulation of the power cable.

水トリーは、例えば、以下のようなメカニズムにより発生する。すなわち、湿潤環境下または浸水環境下では、電力ケーブルの絶縁層内に水が浸入しうる。電力ケーブルの課電中において絶縁層内に水が浸入すると、絶縁層中の局所的な電界集中が生じた部分において、水が凝集する。局所的な電界集中部としては、例えば、絶縁層中のボイド、異物、および、絶縁層と半導電層との界面不整部などが挙げられる。このような局所的な電界集中部に水が凝集すると、凝集した水の圧力上昇に起因して、当該水凝集部分の周辺に力学的な歪みが生じる。その結果、樹木状または蝶ネクタイ状の水トリーが絶縁層中に発生する。 Water trees are generated, for example, by the following mechanism. That is, in wet or flooded environments, water can penetrate into the insulation layer of the power cable. When water enters the insulating layer while the power cable is being energized, the water aggregates in the portion of the insulating layer where local electric field concentration occurs. Examples of localized electric field concentrations include voids in the insulating layer, foreign matter, and interface irregularities between the insulating layer and the semiconducting layer. When water condenses in such a localized electric field concentration portion, mechanical distortion occurs around the water condensed portion due to the pressure increase of the condensed water. As a result, tree-like or bow-tie-like water trees develop in the insulating layer.

従来では、電力ケーブルの絶縁層中における水トリーの発生を抑制するため、例えば、上述の特許文献1などのように様々な技術が検討されてきた。 Conventionally, in order to suppress the generation of water trees in the insulating layer of power cables, various techniques have been studied, such as the above-mentioned Patent Document 1, for example.

しかしながら、近年では、湿潤環境下または浸水環境下に布設される電力ケーブルに対して求められる仕様が厳しくなっている。または、湿潤環境下または浸水環境下に布設される電力ケーブルの構成を簡略化し、電力ケーブルのコストを削減することが求められている。これらのため、水トリー耐性を従来よりもさらに向上させた電力ケーブルが望まれている。 However, in recent years, the specifications required for power cables laid under wet or flooded environments have become stricter. Alternatively, there is a demand for simplifying the configuration of power cables laid under wet or flooded environments to reduce the cost of the power cables. For these reasons, a power cable with improved water tree resistance is desired.

そこで、本発明者等は、電力ケーブルの絶縁層を構成する電気絶縁組成物中に添加する材料について検討を行った。具体的には、電気絶縁組成物中に添加する様々な材料の中から、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドと、を検討した。検討の結果、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体、または脂肪酸アミドのうちいずれかを添加することにより、絶縁層中の水トリーの発生個数密度を低減させることができることが分かった。 Accordingly, the inventors of the present invention have investigated materials to be added to the electrical insulating composition that constitutes the insulating layer of the power cable. Specifically, among various materials to be added to the electrical insulating composition, unsaturated dimers of α-aromatic substituted α-methylalkenes and fatty acid amides were investigated. As a result of investigation, it was found that the number density of water trees generated in the insulating layer can be reduced by adding either an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene or a fatty acid amide. Do you get it.

本発明者等のさらなる鋭意検討の結果、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドと、の両方を添加することにより、水トリー耐性を顕著に向上させることができることを見出した。具体的には、絶縁層中に発生する水トリーの最大長さを短くさせることができるとともに、絶縁層中の水トリーの発生個数密度を顕著に低減させることができることを見出した。 As a result of further intensive studies by the present inventors, it was found that the addition of both the unsaturated dimer of the α-aromatically substituted α-methylalkene and the fatty acid amide significantly improves the water tree resistance. I found what I can do. Specifically, the present inventors have found that the maximum length of water trees generated in the insulating layer can be shortened, and the number density of water trees generated in the insulating layer can be significantly reduced.

本開示は、発明者等が見出した上述の知見に基づくものである。 The present disclosure is based on the above findings found by the inventors.

<本開示の実施態様>
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
<Embodiments of the Present Disclosure>
Next, embodiments of the present disclosure are listed and described.

[1]本開示の一態様に係る電気絶縁組成物は、
ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有する。
この構成によれば、ケーブル諸特性を確保しつつ、水トリー耐性を顕著に向上させることができる。
[1] An electrical insulating composition according to one aspect of the present disclosure,
100 parts by mass of a base resin containing polyethylene,
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
have
According to this configuration, it is possible to remarkably improve the water tree resistance while ensuring various cable characteristics.

[2]上記[1]に記載の電気絶縁組成物において、
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、200μm未満である。
この構成によれば、水トリーに起因した絶縁層の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。
[2] In the electrical insulating composition according to [1] above,
The electrical insulating composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature. When an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm is applied for 1000 hours,
The maximum length of water trees occurring in the electrical insulating composition is less than 200 μm.
According to this configuration, dielectric breakdown of the insulating layer due to water trees can be stably suppressed.

[3]上記[1]又は[2]に記載の電気絶縁組成物において、
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、200個/cm未満である。
この構成によれば、水トリーに起因した絶縁層の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。
[3] In the electrical insulating composition according to [1] or [2] above,
The electrical insulating composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature. When an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm is applied for 1000 hours,
The concentration of the number of water trees generated in the electrical insulating composition and having a length of 30 μm or more is less than 200/cm 3 .
According to this configuration, dielectric breakdown of the insulating layer due to water trees can be stably suppressed.

[4]上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物において、
前記脂肪酸アミドは、脂肪酸モノアミドからなる。
この構成によれば、極性基による水の局所集中抑制効果を向上させることができる。
[4] In the electrical insulating composition according to any one of [1] to [3] above,
The fatty acid amide consists of a fatty acid monoamide.
According to this configuration, it is possible to improve the effect of suppressing the local concentration of water by the polar groups.

[5]上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物において、
前記脂肪酸アミドは、不飽和脂肪酸アミドからなる。
この構成によれば、分散された不飽和結合部(二重結合)に電子をトラップさせることができ、局所的な電界集中を抑制することができる。
[5] In the electrical insulating composition according to any one of [1] to [4] above,
The fatty acid amide comprises an unsaturated fatty acid amide.
According to this configuration, electrons can be trapped in the dispersed unsaturated bond portions (double bonds), and local electric field concentration can be suppressed.

[6]上記[1]~[5]のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物において、
有機過酸化物を含む架橋剤を有する。
この構成によれば、架橋剤によりベース樹脂を架橋させることができる。これにより、電気絶縁組成物の機械特性および電気特性を向上させることができる。
[6] In the electrical insulating composition according to any one of [1] to [5] above,
It has a cross-linking agent containing an organic peroxide.
According to this configuration, the base resin can be crosslinked by the crosslinking agent. This can improve the mechanical and electrical properties of the electrical insulating composition.

[7]上記[1]~[5]のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物において、
前記ベース樹脂は、架橋されている。
この構成によれば、電気絶縁組成物の機械特性および電気特性を向上させることができる。
[7] In the electrical insulating composition according to any one of [1] to [5] above,
The base resin is crosslinked.
This configuration can improve the mechanical properties and electrical properties of the electrical insulating composition.

[8]上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物において、
前記脂肪酸アミドの含有量に対する、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量の比率は、0.5超15未満である。
この構成によれば、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を充分に得ることができる。また、誘電正接の上昇と、絶縁層の引張特性の低下(引張強度の低下および引張伸びの短縮)と、を安定的に抑制することができる。
[8] In the electrical insulating composition according to any one of [1] to [7] above,
The ratio of the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content of the fatty acid amide is more than 0.5 and less than 15.
According to this configuration, it is possible to obtain a sufficiently pronounced effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer. In addition, it is possible to stably suppress an increase in dielectric loss tangent and a decrease in tensile properties of the insulating layer (a decrease in tensile strength and a decrease in tensile elongation).

[9]本開示の他の態様に係る電力ケーブルは、
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成される。
この構成によれば、ケーブル諸特性を確保しつつ、水トリー耐性を顕著に向上させることができる。
[9] A power cable according to another aspect of the present disclosure,
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin containing polyethylene, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of an α-aromatic substituted α-methylalkene, and 0.05 parts by mass of a fatty acid amide. 1.0 parts by mass or more and not less than 1.0 parts by mass.
According to this configuration, it is possible to remarkably improve the water tree resistance while ensuring various cable characteristics.

[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Next, one embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these exemplifications, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

<本開示の一実施形態>
(1)電気絶縁組成物
本実施形態の電気絶縁組成物は、後述する電力ケーブル10の絶縁層130を構成する材料であり、例えば、ベース樹脂と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドと、その他の添加剤と、を有している。
<One embodiment of the present disclosure>
(1) Electrical insulation composition The electrical insulation composition of the present embodiment is a material that constitutes the insulation layer 130 of the power cable 10 described later. It has saturated dimers, fatty acid amides, and other additives.

なお、本実施形態でいう「電気絶縁組成物」とは、例えば、後述の架橋剤を含まず未架橋の状態の組成物、後述の架橋剤を含み未架橋の状態の組成物、および架橋された状態の組成物を含んでいる。 The "electrical insulating composition" in the present embodiment includes, for example, an uncrosslinked composition that does not contain a crosslinking agent described later, an uncrosslinked composition that includes a crosslinking agent described later, and a crosslinked It contains the composition in a ready state.

(ベース樹脂)
ベース樹脂(ベースポリマ)とは、電気絶縁組成物の主成分を構成する樹脂成分のことをいう。本実施形態のベース樹脂は、例えば、ポリエチレンを含んでいる。
(base resin)
The base resin (base polymer) refers to a resin component that constitutes the main component of the electrical insulating composition. The base resin of this embodiment contains polyethylene, for example.

ベース樹脂を構成するポリエチレンとしては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE:密度0.91g/cm以上0.93g/cm未満)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE:密度0.945g/cm以下)中密度ポリエチレン(MDPE:密度0.93g/cm以上0.942g/cm未満)、高密度ポリエチレン(HDPE:密度0.942g/cm以上)などが挙げられる。これらの中でも、LDPEおよびLLDPEのうち少なくともいずれかが好ましい。これにより、電力ケーブルの絶縁性を向上させつつ機械特性を向上させることができる。 Examples of polyethylene constituting the base resin include low-density polyethylene (LDPE: density of 0.91 g/cm 3 or more and less than 0.93 g/cm 3 ), linear low-density polyethylene (LLDPE: density of 0.945 g/cm 3 Below) medium density polyethylene (MDPE: density of 0.93 g/cm 3 or more and less than 0.942 g/cm 3 ), high density polyethylene (HDPE: density of 0.942 g/cm 3 or more), and the like. Among these, at least one of LDPE and LLDPE is preferred. As a result, it is possible to improve the mechanical properties while improving the insulation of the power cable.

(α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体)
電気絶縁組成物中にα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を添加することにより、電気絶縁組成物の押出工程において局所的なスコーチ(やけ)の発生を抑制することができる。また、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体が有する芳香環に電子をトラップさせ、安定的な共鳴構造を形成することができる。これらにより、絶縁層130中の水トリーの発生を抑制することができる。なお、以下において、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を「不飽和二量体」と略すことがある。
(Unsaturated dimers of α-aromatic substituted α-methylalkenes)
By adding the unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene to the electrical insulating composition, it is possible to suppress the occurrence of local scorching in the extrusion process of the electrical insulating composition. . In addition, electrons can be trapped in the aromatic ring of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to form a stable resonance structure. These can suppress the occurrence of water trees in the insulating layer 130 . In the following, the unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene may be abbreviated as "unsaturated dimer".

α-芳香族置換α-メチルアルケンの単量体は、例えば、以下の式(1)で表される。 The α-aromatic substituted α-methylalkene monomer is represented by, for example, the following formula (1).

Figure 0007247721000001
Figure 0007247721000001

ただし、Rは、アリール基、アルカリール基、ハロゲン置換アリール基、またはハロゲン置換アルカリール基のうちいずれかである。なお、ここでいう「アルカリール基」とは、1または複数のアルキル基に結合した1または複数のアリール基の組み合わせをいう。 However, R is either an aryl group, an alkaryl group, a halogen-substituted aryl group, or a halogen-substituted alkaryl group. As used herein, the term "alkaryl group" refers to a combination of one or more aryl groups bonded to one or more alkyl groups.

具体的には、α-芳香族置換α-メチルアルケンの単量体としては、例えば、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-メチル-α-メチルスチレン、メタ-エチル-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-メチルスチレン等が挙げられる。 Specifically, the α-aromatic substituted α-methylalkene monomers include, for example, α-methylstyrene, para-methyl-α-methylstyrene, para-isopropyl-α-methylstyrene, meta-methyl- α-methylstyrene, meta-ethyl-α-methylstyrene, ar-dimethyl-α-methylstyrene, ar-chloro-α-methylstyrene, ar-chloro-ar-methyl-α-methylstyrene, ar-diethyl-α -methylstyrene, ar-methyl-ar-isopropyl-α-methylstyrene and the like.

α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体としては、例えば、α-メチルスチレンの不飽和二量体(2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン)が挙げられる。なお、α-メチルスチレンの不飽和二量体と、それ以外の不飽和二量体とのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Unsaturated dimers of α-aromatic substituted α-methylalkenes include, for example, unsaturated dimers of α-methylstyrene (2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene). Two or more of the unsaturated dimer of α-methylstyrene and other unsaturated dimers may be used in combination.

本実施形態では、電気絶縁組成物中におけるα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量は、ベース樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上10質量部以下である。 In the present embodiment, the content of the unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene in the electrical insulating composition is, for example, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. It is below the department.

不飽和二量体の含有量が0.1質量部未満であると、不飽和二量体による水トリー抑制効果が充分に得られない可能性がある。これに対し、不飽和二量体の含有量を0.1質量部以上とすることで、不飽和二量体による水トリー抑制効果を充分に得ることができる。一方で、不飽和二量体の含有量が10質量部超であると、ベース樹脂が架橋し難くなり、電気絶縁組成物のゲル分率が低下する。このため、所定の交流電界を印加したときの誘電正接が上昇したり、絶縁層130の引張特性が低下したりする(引張強度の低下および引張伸びの短縮のうち少なくともいずれかが生じる)可能性がある。これに対し、不飽和二量体の含有量を10質量部以下とすることで、所定量のベース樹脂を架橋させ、電気絶縁組成物のゲル分率の低下を抑制することができる。これにより、所定の交流電界を印加したときの誘電正接の上昇を抑制することができ、絶縁層130の引張特性の低下(引張強度の低下および引張伸びの短縮)を抑制することができる。 If the content of the unsaturated dimer is less than 0.1 part by mass, the unsaturated dimer may not be sufficiently effective in suppressing water trees. On the other hand, by setting the content of the unsaturated dimer to 0.1 part by mass or more, it is possible to sufficiently obtain the effect of suppressing water tree by the unsaturated dimer. On the other hand, when the content of the unsaturated dimer exceeds 10 parts by mass, the base resin becomes difficult to crosslink, and the gel fraction of the electrical insulating composition decreases. Therefore, the dielectric loss tangent when a predetermined AC electric field is applied may increase, or the tensile properties of the insulating layer 130 may decrease (at least one of a decrease in tensile strength and a decrease in tensile elongation may occur). There is On the other hand, by setting the content of the unsaturated dimer to 10 parts by mass or less, it is possible to crosslink a predetermined amount of the base resin and suppress the decrease in the gel fraction of the electrical insulating composition. As a result, it is possible to suppress an increase in dielectric loss tangent when a predetermined AC electric field is applied, and to suppress a decrease in tensile properties (reduction in tensile strength and shortening in tensile elongation) of the insulating layer 130 .

(脂肪酸アミド)
電気絶縁組成物中に脂肪酸アミドを添加することにより、脂肪酸アミドを滑剤として作用させ、絶縁層130の押出工程における電気絶縁組成物の流動性を向上させることができる。また、脂肪酸アミドを分散させることで、分散された極性基(親水基)によって電気絶縁組成物中の局所的な水の集中を抑制することができる。これにより、絶縁層130中の水トリーの発生を抑制することができる。
(Fatty acid amide)
By adding the fatty acid amide to the electrical insulation composition, the fatty acid amide acts as a lubricant, and the fluidity of the electrical insulation composition in the extrusion process of the insulation layer 130 can be improved. Further, by dispersing the fatty acid amide, the dispersed polar groups (hydrophilic groups) can suppress local concentration of water in the electrical insulating composition. Thereby, the occurrence of water trees in the insulating layer 130 can be suppressed.

脂肪酸アミドとしては、例えば、飽和脂肪酸モノアミド、不飽和脂肪酸モノアミド、飽和脂肪酸ビスアミドおよび不飽和脂肪酸ビスアミドが挙げられる。 Fatty acid amides include, for example, saturated fatty acid monoamides, unsaturated fatty acid monoamides, saturated fatty acid bisamides and unsaturated fatty acid bisamides.

具体的には、飽和脂肪酸モノアミドとしては、例えば、ラウリル酸アミド、パルチミン酸アミド、ステアリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミドなどが挙げられる。 Specifically, saturated fatty acid monoamides include, for example, lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and hydroxystearic acid amide.

不飽和脂肪酸モノアミドとしては、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどが挙げられる。 Examples of unsaturated fatty acid monoamides include oleic acid amide and erucic acid amide.

飽和脂肪酸ビスアミドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、N,N’-ジステアリルアジピン酸アミドなどが挙げられる。 Examples of saturated fatty acid bisamides include methylenebisstearic acid amide, ethylenebiscapric acid amide, ethylenebislauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebishydroxystearic acid amide, ethylenebisbehenic acid amide, and hexamethylenebisstearic acid. amide, hexamethylenebishydroxystearic acid amide, N,N'-distearyladipic acid amide and the like.

不飽和脂肪酸ビスアミドとしては、例えば、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’-ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’-ジオレイルセバシン酸アミドなどが挙げられる。 Examples of unsaturated fatty acid bisamides include ethylenebisoleic acid amide, ethylenebiserucic acid amide, hexamethylenebisoleic acid amide, N,N'-dioleyladipic acid amide, N,N'-dioleylsebacic acid amide, and the like. is mentioned.

なお、これらの脂肪酸アミドのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Two or more of these fatty acid amides may be used in combination.

本実施形態では、電気絶縁組成物中に添加される脂肪酸アミドは、例えば、脂肪酸モノアミドであることが好ましい。これにより、脂肪酸アミドの極性を向上させることができる。その結果、極性基による水の局所集中抑制効果を向上させることができる。 In this embodiment, the fatty acid amide added to the electrical insulating composition is preferably fatty acid monoamide, for example. This can improve the polarity of the fatty acid amide. As a result, the effect of suppressing the local concentration of water by the polar groups can be improved.

また、本実施形態では、電気絶縁組成物中に添加される脂肪酸アミドは、例えば、不飽和脂肪酸アミドであることが好ましい。これにより、分散された不飽和結合部(二重結合)に電子をトラップさせることができ、局所的な電界集中を抑制することができる。 Moreover, in the present embodiment, the fatty acid amide added to the electrical insulating composition is preferably, for example, an unsaturated fatty acid amide. As a result, electrons can be trapped in the dispersed unsaturated bond portions (double bonds), and local electric field concentration can be suppressed.

本実施形態では、電気絶縁組成物中における脂肪酸アミドの含有量は、ベース樹脂100質量部に対して、例えば、0.05質量部以上1.0質量部以下である。 In this embodiment, the content of the fatty acid amide in the electrical insulating composition is, for example, 0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.

脂肪酸アミドの含有量が0.05質量部未満であると、脂肪酸アミドによる水トリー抑制効果が充分に得られない可能性がある。これに対し、脂肪酸アミドの含有量を0.05質量部以上とすることで、脂肪酸アミドによる水トリー抑制効果を充分に得ることができる。一方で、脂肪酸アミドの含有量が1.0質量部超であると、ベース樹脂と脂肪酸アミドとの相溶性の違いに起因して、絶縁層130の表面に脂肪酸アミドが析出してしまう可能性がある。なお、この現象を「ブルーム」という。これに対し、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部以下とすることで、ベース樹脂と脂肪酸アミドとの相溶性の違いに起因したブルームの発生を抑制することができる。 If the fatty acid amide content is less than 0.05 part by mass, the fatty acid amide may not be sufficiently effective in suppressing water tree formation. On the other hand, by setting the content of the fatty acid amide to 0.05 parts by mass or more, it is possible to sufficiently obtain the water tree suppressing effect of the fatty acid amide. On the other hand, if the content of the fatty acid amide exceeds 1.0 parts by mass, the fatty acid amide may precipitate on the surface of the insulating layer 130 due to the difference in compatibility between the base resin and the fatty acid amide. There is This phenomenon is called "bloom". On the other hand, by setting the content of the fatty acid amide to 1.0 parts by mass or less, it is possible to suppress the occurrence of bloom due to the difference in compatibility between the base resin and the fatty acid amide.

本実施形態では、脂肪酸アミドと、上述したα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、の両方を添加することで、これらの相乗的作用によって、水トリー耐性を顕著に向上させることができる。 In this embodiment, by adding both the fatty acid amide and the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene described above, their synergistic action significantly improves the water tree resistance. can be made

本実施形態では、脂肪酸アミドの含有量Aに対する、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量Bの比率B/A(以下、含有量比率B/Aともいう)は、例えば、0.5超15未満であることが好ましく、2以上9未満であることがより好ましい。 In the present embodiment, the ratio B/A of the content B of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content A of the fatty acid amide (hereinafter also referred to as the content ratio B/A) is For example, it is preferably more than 0.5 and less than 15, more preferably 2 or more and less than 9.

含有量比率B/Aが0.5以下であると、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性が充分に得られない可能性がある。これに対し、含有量比率B/Aを0.5超とすることで、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を充分に得ることができる。さらに含有量比率B/Aを2以上とすることで、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を安定的に得ることができる。 If the content ratio B/A is less than 0.5, there is a possibility that the significant effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer may not be sufficiently obtained. On the other hand, by setting the content ratio B/A to more than 0.5, it is possible to obtain a sufficiently pronounced effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer. Furthermore, by setting the content ratio B/A to 2 or more, it is possible to stably obtain a conspicuous effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer.

一方で、含有量比率B/Aが15以上であると、脂肪酸アミドによる流動性向上効果が充分に得られない可能性がある。このため、不飽和二量体を均一に分散させることが困難となり、ゲル分率の向上が困難となる可能性がある。また、含有量比率B/Aが15以上であると、脂肪酸アミドの極性基による水の局所集中抑制効果が充分に得られない可能性がある。これに対し、含有量比率B/Aを15未満とすることで、脂肪酸アミドによる流動性向上効果を充分に得ることができる。これにより、不飽和二量体を均一に分散させることができ、ゲル分率を安定的に向上させることができる。その結果、誘電正接の上昇と、絶縁層130の引張特性の低下(引張強度の低下および引張伸びの短縮)と、を安定的に抑制することができる。また、含有量比率B/Aを15未満とすることで、脂肪酸アミドの極性基による水の局所集中抑制効果を充分に得ることができる。これにより、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を充分に得ることができる。さらに含有量比率B/Aを9未満とすることで、誘電正接の上昇と、絶縁層130の引張特性の低下(引張強度の低下および引張伸びの短縮)と、を確実に抑制することができる。また、含有量比率B/Aを9未満とすることで、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を安定的に得ることができる。 On the other hand, when the content ratio B/A is 15 or more, there is a possibility that the fluidity improving effect of the fatty acid amide cannot be sufficiently obtained. Therefore, it becomes difficult to uniformly disperse the unsaturated dimer, and it may become difficult to improve the gel fraction. Moreover, when the content ratio B/A is 15 or more, the effect of suppressing the local concentration of water by the polar group of the fatty acid amide may not be sufficiently obtained. On the other hand, by setting the content ratio B/A to less than 15, the fluidity improving effect of the fatty acid amide can be sufficiently obtained. Thereby, the unsaturated dimer can be uniformly dispersed, and the gel fraction can be stably improved. As a result, it is possible to stably suppress an increase in dielectric loss tangent and a decrease in tensile properties of the insulating layer 130 (a decrease in tensile strength and a decrease in tensile elongation). Further, by setting the content ratio B/A to less than 15, the effect of suppressing the local concentration of water by the polar group of the fatty acid amide can be sufficiently obtained. This makes it possible to obtain a sufficiently pronounced water tree suppression effect by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer. Furthermore, by setting the content ratio B/A to less than 9, it is possible to reliably suppress an increase in the dielectric loss tangent and a decrease in the tensile properties of the insulating layer 130 (decrease in tensile strength and shortening in tensile elongation). . In addition, by setting the content ratio B/A to less than 9, it is possible to stably obtain a conspicuous effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer.

(架橋剤)
本実施形態では、電気絶縁組成物のベース樹脂は、例えば、架橋剤により架橋されることが好ましい。これにより、電気絶縁組成物の機械特性(引張特性など)および電気特性を向上させることができる。
(crosslinking agent)
In this embodiment, the base resin of the electrical insulating composition is preferably crosslinked with, for example, a crosslinking agent. This can improve the mechanical properties (such as tensile properties) and electrical properties of the electrical insulating composition.

電気絶縁組成物中に添加される架橋剤としては、例えば、有機過酸化物が用いられる。具体的には、有機過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、1-(2-tert-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-tert-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-(tert-ブチルパーオキシ-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-(tert-ブチルパーオキシ)-ヘキシン-3等が挙げられる。なお、これらのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 As a cross-linking agent added to the electrical insulating composition, for example, an organic peroxide is used. Specifically, examples of organic peroxides include dicumyl peroxide, 1-(2-tert-butylperoxyisopropyl)-1-isopropylbenzene, 1-(2-tert-butylperoxyisopropyl)- 3-isopropylbenzene, 1,3-bis-(tert-butylperoxy-isopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2.5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2, 5-(tert-butylperoxy)-hexyne-3 and the like. In addition, you may use combining two or more types among these.

(その他の添加剤)
電気絶縁組成物は、例えば、酸化防止剤をさらに含んでいてもよい。
(Other additives)
The electrically insulating composition may further comprise an antioxidant, for example.

酸化防止剤としては、例えば、4,4’-チオビス-(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4-ビス-[(オクチルチオ)メチル]-o-クレゾール、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ビス[2-メチル-4-{3-n-アルキル(C12あるいはC14)チオプロピオニルオキシ}-5-t-ブチルフェニル]スルフィド等が挙げられる。なお、これらのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of antioxidants include 4,4′-thiobis-(6-t-butyl-3-methylphenol), 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyphenyl)propionate], pentaerythrityl-tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl 3-(3,5-di-t-butyl-4 -hydroxyphenyl)propionate, 2,4-bis-[(octylthio)methyl]-o-cresol, 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t- butylanilino)-1,3,5-triazine, bis[2-methyl-4-{3-n-alkyl(C12 or C14)thiopropionyloxy}-5-t-butylphenyl]sulfide and the like. In addition, you may use combining two or more types among these.

なお、電気絶縁組成物は、滑剤として、上述の脂肪酸アミド以外の滑剤を含んでいてもよい。また、電気絶縁組成物は、例えば、着色剤をさらに含んでいてもよい。 The electrical insulating composition may contain a lubricant other than the fatty acid amide described above as a lubricant. Moreover, the electrical insulating composition may further contain, for example, a coloring agent.

(2)電力ケーブル
次に、図1を用い、本実施形態の電力ケーブルについて説明する。図1は、本実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する断面図である。
(2) Power Cable Next, the power cable of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the power cable according to this embodiment.

本実施形態の電力ケーブル10は、いわゆる固体絶縁電力ケーブルとして構成されている。また、本実施形態の電力ケーブル10は、例えば、水中または水底に布設されるよう構成されている。なお、電力ケーブル10は、例えば、交流に用いられる。 The power cable 10 of this embodiment is configured as a so-called solid insulated power cable. Also, the power cable 10 of the present embodiment is configured to be installed underwater or on the bottom of the water, for example. In addition, the power cable 10 is used for alternating current, for example.

具体的には、電力ケーブル10は、例えば、導体110と、内部半導電層120と、絶縁層130と、外部半導電層140と、遮蔽層150と、シース160と、を有している。 Specifically, the power cable 10 has, for example, a conductor 110 , an inner semi-conductive layer 120 , an insulating layer 130 , an outer semi-conductive layer 140 , a shielding layer 150 and a sheath 160 .

本実施形態の電力ケーブル10は、上述の顕著な水トリー抑制効果を有していることで、例えば、遮蔽層150よりも外側に、いわゆるアルミ被などの金属製の遮水層を有していない。つまり、本実施形態の電力ケーブル10は、非完全遮水構造により構成されている。 Since the power cable 10 of the present embodiment has the above-described remarkable water tree suppressing effect, for example, it has a metal waterproof layer such as a so-called aluminum covering outside the shielding layer 150. do not have. That is, the power cable 10 of this embodiment is configured with a non-perfect waterproof structure.

(導体(導電部))
導体110は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を含む複数の導体芯線(導電芯線)を撚り合わせることにより構成されている。
(Conductor (Conductive part))
The conductor 110 is configured by twisting a plurality of conductor core wires (conductive core wires) containing pure copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, or the like, for example.

(内部半導電層)
内部半導電層120は、導体110の外周を覆うように設けられている。また、内部半導電層120は、半導電性を有し、導体110の表面側における電界集中を抑制するよう構成されている。内部半導電層120は、例えば、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン-酢酸ビニル共重合体等のうち少なくともいずれかと、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。
(Internal semi-conductive layer)
The inner semi-conductive layer 120 is provided so as to cover the outer circumference of the conductor 110 . In addition, the inner semiconducting layer 120 has semiconductivity and is configured to suppress electric field concentration on the surface side of the conductor 110 . The inner semi-conductive layer 120 is conductive with at least one of, for example, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like. of carbon black and

(絶縁層)
絶縁層130は、内部半導電層120の外周を覆うように設けられ、上述した電気絶縁組成物により構成されている。絶縁層130は、例えば、上述のように、電気絶縁組成物が押出成形された後に加熱されることにより架橋されている。
(insulating layer)
The insulating layer 130 is provided so as to cover the outer periphery of the inner semiconductive layer 120 and is made of the electrical insulating composition described above. Insulating layer 130 is crosslinked, for example, by heating after the electrical insulating composition has been extruded, as described above.

(外部半導電層)
外部半導電層140は、絶縁層130の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層140は、半導電性を有し、絶縁層130と遮蔽層150との間における電界集中を抑制するよう構成されている。外部半導電層140は、例えば、内部半導電層120と同様の材料により構成されている。
(outer semiconducting layer)
The external semi-conductive layer 140 is provided so as to cover the outer circumference of the insulating layer 130 . In addition, the outer semiconductive layer 140 is semiconductive and configured to suppress electric field concentration between the insulating layer 130 and the shielding layer 150 . The outer semi-conductive layer 140 is made of the same material as the inner semi-conductive layer 120, for example.

(遮蔽層)
遮蔽層150は、外部半導電層140の外周を覆うように設けられている。遮蔽層150は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。なお、遮蔽層150の内側や外側に、ゴム引き布等を素材としたテープが巻回されていてもよい。
(shielding layer)
The shielding layer 150 is provided so as to cover the outer periphery of the outer semi-conductive layer 140 . The shielding layer 150 is configured by, for example, winding a copper tape, or is configured as a wire shield by winding a plurality of annealed copper wires or the like. A tape made of rubber-coated cloth or the like may be wound around the inside or outside of the shielding layer 150 .

(シース)
シース160は、遮蔽層150の外周を覆うように設けられている。シース160は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。
(sheath)
The sheath 160 is provided so as to cover the outer circumference of the shielding layer 150 . The sheath 160 is made of polyvinyl chloride or polyethylene, for example.

(水トリー耐性)
本実施形態では、上述のように、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドとの両方が絶縁層130中に添加されていることで、絶縁層130の水トリー耐性が顕著に向上している。
(water tree resistance)
In this embodiment, as described above, both the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene and the fatty acid amide are added to the insulating layer 130, so that the water content of the insulating layer 130 increases. Tree resistance is remarkably improved.

具体的には、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物を、常温(27℃)の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、電気絶縁組成物に対して商用周波数(例えば60Hz)4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、例えば、200μm未満、好ましくは180μm以下である。これにより、水トリーに起因した絶縁層130の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。 Specifically, in the present embodiment, the electrical insulating composition constituting the insulating layer 130 is immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature (27° C.), and the electrical insulating composition is subjected to a commercial frequency (for example, The maximum length of water trees generated in the electrical insulating composition when an AC electric field of 4 kV/mm (60 Hz) is applied for 1000 hours is, for example, less than 200 μm, preferably 180 μm or less. Thereby, dielectric breakdown of the insulating layer 130 caused by water trees can be stably suppressed.

なお、電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、小さければ小さいほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態では、上述の試験によって所定量の水トリーが発生しうることから、電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、例えば、30μm以上となる。 The maximum length of water trees generated in the electrical insulating composition is not limited, because the shorter the better. However, in this embodiment, since a predetermined amount of water trees can be generated by the above test, the maximum length of water trees generated in the electrical insulating composition is, for example, 30 μm or more.

また、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物を、常温(27℃)の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、電気絶縁組成物に対して商用周波数(例えば60Hz)4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、例えば、200個/cm未満、好ましくは150個/cm以下である。これにより、水トリーに起因した絶縁層130の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the electrical insulating composition constituting the insulating layer 130 is immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature (27° C.), and the commercial frequency (eg, 60 Hz) 4 kV is applied to the electrical insulating composition. /mm is applied for 1000 hours, the concentration of the number of water trees generated in the electrical insulating composition and having a length of 30 μm or more is, for example, less than 200/cm 3 , preferably 150/mm. cm 3 or less. Thereby, dielectric breakdown of the insulating layer 130 caused by water trees can be stably suppressed.

なお、水トリーの発生個数濃度は、低ければ低いほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態では、上述の試験によって所定量の水トリーが発生しうることから、水トリーの発生個数濃度は、例えば、10個/cm以上となる。 The concentration of the number of water trees generated is not limited because the lower the number, the better. However, in this embodiment, since a predetermined amount of water trees can be generated by the above test, the concentration of the number of water trees generated is, for example, 10/cm 3 or more.

(ゲル分率(架橋度))
本実施形態では、上述のように、絶縁層130は、例えば、架橋されている。また、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物中において、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量を10質量部以下とすることで、電気絶縁組成物のゲル分率の低下が抑制されている。
(Gel fraction (degree of cross-linking))
In this embodiment, the insulating layer 130 is, for example, crosslinked, as described above. In addition, by setting the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to 10 parts by mass or less in the electrical insulating composition constituting the insulating layer 130, the gel content of the electrical insulating composition rate decline has been curbed.

具体的には、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物のゲル分率は、例えば、68%超、好ましくは70%以上、より好ましくは74%以上である。 Specifically, in the present embodiment, the gel fraction of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is, for example, more than 68%, preferably 70% or more, and more preferably 74% or more.

なお、電気絶縁組成物のゲル分率は、高ければ高いほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、電気絶縁組成物がα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を所定量含むことから、電気絶縁組成物のゲル分率は、例えば、95%以下となる。 The gel fraction of the electrical insulating composition is not particularly limited because the higher the better. However, since the electrical insulating composition contains a predetermined amount of unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene, the gel fraction of the electrical insulating composition is, for example, 95% or less.

(誘電正接)
ここで、電気絶縁組成物に交流電界を印加すると、損失が生じうる。交流電界を印加したときの損失は、例えば、漏れ電流による損失、誘電分極にもとづく損失、及び部分放電にもとづく損失などである。このような損失に起因して、電流位相は、理想的な電気絶縁組成物に流れる無損失電流よりも遅れる。この場合の遅れ角δを誘電損角といい、正接を誘電正接(tanδ)という。
(Dielectric loss tangent)
Here, loss can occur when an alternating electric field is applied to the electrically insulating composition. The loss when an AC electric field is applied includes, for example, leakage current loss, dielectric polarization loss, and partial discharge loss. Due to such losses, the current phase lags behind the lossless current flowing in an ideal electrical insulating composition. The delay angle δ in this case is called the dielectric loss angle, and the tangent is called the dielectric loss tangent (tan δ).

本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物のゲル分率が上述のように所定値以上であることで、誘電正接が小さくなる。 In the present embodiment, the gel fraction of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is equal to or higher than the predetermined value as described above, so that the dielectric loss tangent becomes small.

具体的には、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物に対して90℃で9kV/mmの交流電界を印加したときの誘電正接は、例えば、0.05%以下である。 Specifically, in the present embodiment, the dielectric loss tangent when an alternating electric field of 9 kV/mm is applied at 90° C. to the electrical insulating composition constituting the insulating layer 130 is, for example, 0.05% or less. .

なお、誘電正接は、小さければ小さいほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態の電気絶縁組成物では、誘電損失は、例えば、0.001%以上となる。 Note that the dielectric loss tangent is not limited because the smaller the better. However, the electrical insulating composition of the present embodiment has a dielectric loss of, for example, 0.001% or more.

(交流破壊電界)
本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物のゲル分率が上述のように所定値以上であることで、所定の交流破壊電界が確保されている。
(AC breakdown electric field)
In the present embodiment, the gel fraction of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is equal to or higher than the predetermined value as described above, thereby ensuring a predetermined AC breakdown electric field.

具体的には、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物の、常温(27℃)において測定した交流破壊電界は、例えば、55kV/mm以上、好ましくは61kV/mm超、より好ましくは64kV/mm以上である。 Specifically, in the present embodiment, the AC breakdown electric field of the electrical insulating composition constituting the insulating layer 130 measured at room temperature (27° C.) is, for example, 55 kV/mm or more, preferably 61 kV/mm or more, or more. Preferably it is 64 kV/mm or more.

なお、交流破壊電界は、大きければ大きいほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態の電気絶縁組成物では、交流破壊電界は、例えば、100kV/mm以下となる。 Note that the AC breakdown electric field is not particularly limited because the larger the AC breakdown electric field, the better. However, in the electrical insulating composition of the present embodiment, the AC breakdown electric field is, for example, 100 kV/mm or less.

(引張特性)
本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物のゲル分率が上述のように所定値以上であることで、電気絶縁組成物の引張特性を向上させることができる。
(tensile properties)
In the present embodiment, the gel fraction of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is equal to or higher than the predetermined value as described above, so that the tensile properties of the electrical insulating composition can be improved.

具体的には、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物の引張強度は、例えば、12.5MPa以上、好ましくは14MPa以上である。 Specifically, in this embodiment, the tensile strength of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is, for example, 12.5 MPa or more, preferably 14 MPa or more.

なお、電気絶縁組成物の引張強度は、高ければ高いほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態の電気絶縁組成物では、引張強度は、例えば、50MPa以下となる。 The tensile strength of the electrical insulating composition is not particularly limited because the higher the tensile strength, the better. However, the electrical insulating composition of the present embodiment has a tensile strength of, for example, 50 MPa or less.

また、本実施形態では、絶縁層130を構成する電気絶縁組成物の引張伸びは、例えば、350%以上、好ましくは380%超、より好ましくは430%以上である。 Moreover, in the present embodiment, the tensile elongation of the electrical insulating composition forming the insulating layer 130 is, for example, 350% or more, preferably 380% or more, and more preferably 430% or more.

なお、電気絶縁組成物の引張伸びは、大きければ大きいほどよいため、限定されるものではない。しかしながら、本実施形態の電気絶縁組成物では、引張伸びは、例えば、1000%以下となる。 The tensile elongation of the electrical insulating composition is not particularly limited, because the higher the tensile elongation, the better. However, the electrical insulating composition of this embodiment has a tensile elongation of, for example, 1000% or less.

このように、本実施形態では、所定の引張特性を確保することができる。これにより、電力ケーブル10が伸縮したり屈曲したりする環境下であっても、電力ケーブル10を好適に布設することができる。具体的には、本実施形態の電力ケーブル10を、例えば、水中で浮体式の水上設備に対して屈曲可能に接続されるアレイケーブル(ダイナミックケーブル、ライザーケーブル)に適用することが可能となる。 Thus, in this embodiment, predetermined tensile properties can be secured. Thereby, even in an environment where the power cable 10 expands, contracts, or bends, the power cable 10 can be laid appropriately. Specifically, the power cable 10 of the present embodiment can be applied to, for example, an array cable (dynamic cable, riser cable) that is bendably connected to a floating facility underwater.

(ブルーム)
本実施形態では、上述のように、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部以下とすることで、絶縁層130の表面において、ベース樹脂と脂肪酸アミドとの相溶性の違いに起因したブルームが検出されない。
(Bloom)
In the present embodiment, as described above, by setting the content of the fatty acid amide to 1.0 parts by mass or less, bloom due to the difference in compatibility between the base resin and the fatty acid amide occurs on the surface of the insulating layer 130. Not detected.

(具体的寸法等)
電力ケーブル10における具体的な各寸法としては、特に限定されるものではないが、例えば、導体110の直径は5mm以上60mm以下であり、内部半導電層120の厚さは0.5mm以上3mm以下であり、絶縁層130の厚さは1mm以上35mm以下であり、外部半導電層140の厚さは0.5mm以上3mm以下であり、遮蔽層150の厚さは1mm以上5mm以下であり、シース160の厚さは1mm以上である。本実施形態の電力ケーブル10に適用される交流電圧は、例えば20kV以上である。
(Specific dimensions, etc.)
Although specific dimensions of the power cable 10 are not particularly limited, for example, the diameter of the conductor 110 is 5 mm or more and 60 mm or less, and the thickness of the inner semiconductive layer 120 is 0.5 mm or more and 3 mm or less. , the thickness of the insulating layer 130 is 1 mm or more and 35 mm or less, the thickness of the outer semi-conductive layer 140 is 0.5 mm or more and 3 mm or less, the thickness of the shielding layer 150 is 1 mm or more and 5 mm or less, and the sheath The thickness of 160 is 1 mm or more. The AC voltage applied to the power cable 10 of this embodiment is, for example, 20 kV or more.

(3)電力ケーブルの製造方法
次に、本実施形態の電力ケーブルの製造方法について説明する。以下、ステップを「S」と略す。
(3) Method for Manufacturing Power Cable Next, a method for manufacturing the power cable of the present embodiment will be described. Hereinafter, the step is abbreviated as "S".

(S100:電気絶縁組成物準備工程)
まず、電気絶縁組成物を準備する。
(S100: electrical insulation composition preparation step)
First, an electrical insulating composition is prepared.

本実施形態では、ポリエチレンを含むベース樹脂と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドと、その他の添加剤(架橋剤、酸化防止剤等)と、をバンバリミキサやニーダなどの混合機により混合(混練)し、混合材を形成する。このとき、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量を、ベース樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上10質量部以下とする。また、脂肪酸アミドの含有量を、ベース樹脂100質量部に対して、例えば、0.05質量部以上1.0質量部以下とする。 In the present embodiment, a base resin containing polyethylene, an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene, a fatty acid amide, and other additives (crosslinking agent, antioxidant, etc.) are mixed in a Banbury mixer. Mix (knead) with a mixer such as a kneader to form a mixed material. At this time, the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene is, for example, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. Also, the content of the fatty acid amide is, for example, 0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin.

混合材を形成したら、当該混合材を押出機により造粒する。これにより、絶縁層130を構成することとなるペレット状の電気絶縁組成物が形成される。なお、混練作用の高い2軸型の押出機を用いて、混合から造粒までの工程を一括して行ってもよい。 After forming the mixed material, the mixed material is granulated by an extruder. Thereby, a pellet-shaped electrical insulating composition that will constitute the insulating layer 130 is formed. The steps from mixing to granulation may be performed collectively using a twin-screw extruder with a high kneading action.

(S200:導体準備工程)
一方で、複数の導体芯線を撚り合わせることにより形成された導体110を準備する。
(S200: conductor preparation step)
Meanwhile, a conductor 110 formed by twisting a plurality of conductor core wires is prepared.

(S300:ケーブルコア形成工程(押出工程))
電気絶縁組成物準備工程S100および導体準備工程S200が完了したら、3層同時押出機のうち、内部半導電層120を形成する押出機Aに、例えば、エチレン-エチルアクリレート共重合体と、導電性のカーボンブラックとが予め混合された内部半導電層用組成物を投入する。
(S300: Cable core forming step (extrusion step))
When the electrical insulating composition preparation step S100 and the conductor preparation step S200 are completed, among the three-layer co-extruders, the extruder A that forms the inner semi-conductive layer 120 is loaded with, for example, an ethylene-ethyl acrylate copolymer and a conductive and the composition for the inner semi-conductive layer pre-mixed with the carbon black of .

絶縁層130を形成する押出機Bに、上記したペレット状の電気絶縁組成物を投入する。 The above pellet-shaped electrical insulating composition is charged into extruder B for forming insulating layer 130 .

外部半導電層140を形成する押出機Cに、押出機Aに投入した内部半導電層用電気絶縁組成物と同様の材料を含む外部半導電層用組成物を投入する。 The extruder C for forming the outer semiconductive layer 140 is charged with the outer semiconductive layer composition containing the same material as the inner semiconductive layer electrically insulating composition charged in the extruder A.

次に、押出機A~Cからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体110の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140を同時に押出す。 Next, the respective extrudates from extruders A to C are led to a common head, and the inner semiconductive layer 120, the insulating layer 130 and the outer semiconductive layer 140 are simultaneously formed on the outer periphery of the conductor 110 from the inside to the outside. Extrude.

押出後、窒素ガスなどにより加圧された架橋管内において、赤外線ヒータによる輻射により加熱したり、高温の窒素ガスまたはシリコーン油等の熱媒体を通じて熱伝達させたりすることにより、少なくとも絶縁層130を架橋させる。その後、架橋後のケーブルコアを、例えば、水により冷却する。 After extrusion, at least the insulating layer 130 is crosslinked by heating with radiation from an infrared heater or transferring heat through a heat medium such as high-temperature nitrogen gas or silicone oil in a crosslinking tube pressurized by nitrogen gas or the like. Let After that, the cable core after cross-linking is cooled with water, for example.

以上のケーブルコア形成工程S300により、導体110、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140により構成されるケーブルコアが形成される。 Through the cable core forming step S300 described above, a cable core composed of the conductor 110, the inner semiconductive layer 120, the insulating layer 130 and the outer semiconductive layer 140 is formed.

(S400:遮蔽層形成工程)
ケーブルコアを形成したら、外部半導電層140の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層150を形成する。
(S400: shielding layer forming step)
Once the cable core is formed, a shielding layer 150 is formed on the outside of the outer semi-conductive layer 140, for example by wrapping a copper tape.

(S500:シース形成工程)
遮蔽層150を形成したら、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層150の外周に、シース160を形成する。
(S500: Sheath forming step)
After the shielding layer 150 is formed, the sheath 160 is formed around the outer periphery of the shielding layer 150 by putting vinyl chloride into an extruder and extruding it.

以上により、固体絶縁電力ケーブルとしての電力ケーブル10が製造される。 As described above, the power cable 10 as a solid insulated power cable is manufactured.

(4)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(4) Effects According to the Present Embodiment According to the present embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

(a)本実施形態では、電気絶縁組成物中にα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を添加することで、電気絶縁組成物の押出工程において局所的なスコーチ(やけ)の発生を抑制することができる。これにより、スコーチに起因した局所的な電界集中部の形成を抑制することができる。また、電気絶縁組成物中にα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を添加することで、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体が有する芳香環に電子をトラップさせ、安定的な共鳴構造を形成することができる。これにより、電子の局所的な偏りを抑制することができ、すなわち、局所的な電界集中部の形成を抑制することができる。局所的な電界集中部の形成を抑制することで、電界集中部における水の凝集を抑制することができる。これにより、水凝集部に起因した力学的な歪みの発生を抑制することができる。その結果、絶縁層130中における水トリーの発生を抑制することができる。 (a) In the present embodiment, by adding an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene to the electrical insulating composition, local scorching is prevented during the extrusion process of the electrical insulating composition. can be suppressed. As a result, formation of local electric field concentrations due to scorch can be suppressed. Further, by adding the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the electrically insulating composition, electrons are added to the aromatic ring of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene. can be trapped to form a stable resonance structure. This can suppress the local deviation of electrons, that is, suppress the formation of a local electric field concentration portion. By suppressing the formation of local electric field concentration portions, it is possible to suppress aggregation of water in the electric field concentration portions. As a result, it is possible to suppress the occurrence of dynamic strain due to the water condensation portion. As a result, the occurrence of water trees in the insulating layer 130 can be suppressed.

(b)本実施形態では、電気絶縁組成物中に脂肪酸アミドを添加することで、脂肪酸アミドを滑剤として作用させ、絶縁層130の押出工程における電気絶縁組成物の流動性を向上させることができる。これにより、電気絶縁組成物中の各材料を均一に分散させることができる。電気絶縁組成物中において脂肪酸アミドを均一に分散させることで、脂肪酸アミドが有する極性基(親水基)を分散させることができる。これにより、電気絶縁組成物中に侵入した水を極性基によって分散させ、電気絶縁組成物中における局所的な水の集中を抑制することができる。局所的な水の集中を抑制することで、水集中部(水凝集部)に起因した力学的な歪みの発生を抑制することができる。その結果、絶縁層130中の水トリーの発生を抑制することができる。 (b) In the present embodiment, by adding fatty acid amide to the electrical insulation composition, the fatty acid amide acts as a lubricant, and the fluidity of the electrical insulation composition in the extrusion process of the insulation layer 130 can be improved. . Thereby, each material in the electrical insulating composition can be uniformly dispersed. By uniformly dispersing the fatty acid amide in the electrical insulating composition, the polar groups (hydrophilic groups) of the fatty acid amide can be dispersed. As a result, the polar groups disperse water that has entered the electrical insulating composition, and local concentration of water in the electrical insulating composition can be suppressed. By suppressing the local concentration of water, it is possible to suppress the occurrence of dynamic strain caused by the water concentration portion (water condensation portion). As a result, the occurrence of water trees in the insulating layer 130 can be suppressed.

(c)本実施形態によれば、上述の(a)および(b)の相乗的な効果により、水トリー耐性を顕著に向上させることができる。 (c) According to the present embodiment, the synergistic effects of (a) and (b) described above can significantly improve water tree resistance.

ここで、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体、または脂肪酸アミドのうちいずれか一方のみを電気絶縁組成物中に添加した場合では、絶縁層130中の水トリーの発生個数密度がある程度低減するが、絶縁層130中に発生する水トリーの最大長さは短くならない可能性がある。 Here, when only one of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene and the fatty acid amide is added to the electrical insulating composition, the number of water trees generated in the insulating layer 130 is Although the density is somewhat reduced, the maximum length of water trees that occur in the insulating layer 130 may not be shortened.

これに対し、本実施形態では、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体と、脂肪酸アミドとの両方を電気絶縁組成物中に添加することで、上述の(a)および(b)の相乗的な効果を得ることができる。すなわち、脂肪酸アミドの添加により、電気絶縁組成物の流動性を向上させ、電気絶縁組成物中においてα-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を均一に分散させることができる。不飽和二量体を均一に分散させることで、不飽和二量体が有する芳香環による電子トラップ効果を均一に発現させることができ、局所的な電界集中部の形成を安定的に抑制することができる。さらに、電気絶縁組成物中に侵入した水を、脂肪酸アミドが有する極性基によって分散させることで、局所的な電界集中部に水が集中する確率を低減させることができる。これにより、絶縁層130中における水トリーの発生を安定的に抑制することができる。その結果、本実施形態では、絶縁層130中に発生する水トリーの最大長さを短くさせることができるとともに、絶縁層130中の水トリーの発生個数密度を顕著に低減させることができる。 In contrast, in the present embodiment, by adding both the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene and the fatty acid amide to the electrical insulating composition, the above (a) and ( The synergistic effect of b) can be obtained. That is, the addition of the fatty acid amide can improve the fluidity of the electrical insulating composition and uniformly disperse the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene in the electrical insulating composition. By uniformly dispersing the unsaturated dimer, the electron trapping effect of the aromatic ring of the unsaturated dimer can be uniformly exhibited, stably suppressing the formation of local electric field concentration areas. can be done. Furthermore, by dispersing water that has penetrated into the electrical insulating composition by means of the polar groups of the fatty acid amide, it is possible to reduce the probability of water concentrating in local electric field concentration areas. Thereby, the generation of water trees in the insulating layer 130 can be stably suppressed. As a result, in this embodiment, the maximum length of water trees generated in the insulating layer 130 can be shortened, and the number density of water trees generated in the insulating layer 130 can be significantly reduced.

このように水トリー耐性を顕著に向上させることで、常時水にさらされる水中ケーブルまたは水底ケーブルに好適に適用することができる。また、水トリー耐性を顕著に向上させることで、電力ケーブル10の遮水層の構成を簡略化することができる。例えば、遮水層をなくしたり、遮蔽層を簡易的に構成したりすることができる。その結果、電力ケーブル10のコストを削減することができる。 By significantly improving the water tree resistance in this way, it can be suitably applied to underwater cables or submarine cables that are constantly exposed to water. Also, by significantly improving the water tree resistance, the configuration of the impermeable layer of the power cable 10 can be simplified. For example, the impermeable layer can be eliminated, or the shielding layer can be configured simply. As a result, the cost of the power cable 10 can be reduced.

(d)α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量を0.1質量部以上とすることで、不飽和二量体による水トリー抑制効果を充分に得ることができる。一方で、不飽和二量体の含有量を10質量部以下とすることで、所定量のベース樹脂を架橋させ、電気絶縁組成物のゲル分率の低下を抑制することができる。これにより、所定の交流電界を印加したときの誘電正接の上昇を抑制することができ、絶縁層130の引張特性の低下(引張強度の低下および引張伸びの短縮)を抑制することができる。 (d) By adjusting the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to 0.1 part by mass or more, the unsaturated dimer can sufficiently suppress the water tree. . On the other hand, by setting the content of the unsaturated dimer to 10 parts by mass or less, it is possible to crosslink a predetermined amount of the base resin and suppress a decrease in the gel fraction of the electrical insulating composition. As a result, it is possible to suppress an increase in dielectric loss tangent when a predetermined AC electric field is applied, and to suppress a decrease in tensile properties (reduction in tensile strength and shortening in tensile elongation) of the insulating layer 130 .

(e)脂肪酸アミドの含有量を0.05質量部以上とすることで、脂肪酸アミドによる水トリー抑制効果を充分に得ることができる。一方で、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部以下とすることで、ベース樹脂と脂肪酸アミドとの相溶性の違いに起因したブルームの発生を抑制することができる。 (e) By setting the content of the fatty acid amide to 0.05 parts by mass or more, it is possible to sufficiently obtain the water tree suppressing effect of the fatty acid amide. On the other hand, by setting the content of the fatty acid amide to 1.0 parts by mass or less, it is possible to suppress the occurrence of bloom due to the difference in compatibility between the base resin and the fatty acid amide.

本実施形態によれば、上述の(a)~(e)のように、ケーブル諸特性(電気特性、引張特性、ブルーム抑制特性)を確保しつつ、水トリー耐性を向上させることが可能となる。 According to the present embodiment, as described in (a) to (e) above, it is possible to improve the water tree resistance while securing various cable properties (electrical properties, tensile properties, and bloom suppression properties). .

(f)電気絶縁組成物中に添加される脂肪酸アミドは、脂肪酸モノアミドであることが好ましい。これにより、脂肪酸アミドの極性を向上させることができる。脂肪酸アミドの極性を向上させることで、極性基による水の局所集中抑制効果を向上させることができる。その結果、絶縁層130中の水トリーの発生を安定的に抑制することができる。 (f) The fatty acid amide added to the electrical insulating composition is preferably a fatty acid monoamide. This can improve the polarity of the fatty acid amide. By improving the polarity of the fatty acid amide, the effect of suppressing the local concentration of water by the polar group can be improved. As a result, the generation of water trees in the insulating layer 130 can be stably suppressed.

(g)電気絶縁組成物中に添加される脂肪酸アミドは、不飽和脂肪酸アミドであることが好ましい。これにより、分散された不飽和結合部(二重結合)に電子をトラップさせることができ、局所的な電界集中を抑制することができる。局所的な電界集中部の形成を抑制することで、電界集中部における水の凝集を抑制することができる。その結果、絶縁層130中の水トリーの発生を安定的に抑制することができる。 (g) The fatty acid amide added to the electrical insulating composition is preferably an unsaturated fatty acid amide. As a result, electrons can be trapped in the dispersed unsaturated bond portions (double bonds), and local electric field concentration can be suppressed. By suppressing the formation of local electric field concentration portions, it is possible to suppress aggregation of water in the electric field concentration portions. As a result, the generation of water trees in the insulating layer 130 can be stably suppressed.

<本開示の他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
<Other embodiments of the present disclosure>
Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.

上述の実施形態では、ベース樹脂がポリエチレンを含む場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、ベース樹脂は、エチレン共重合体を含んでいてもよい。エチレン共重合体としては、例えば、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-メチルアクリレート共重合体、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などが挙げられる。これらのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。ベース樹脂がエチレン共重合体を含むことで、電気絶縁組成物の混合時に、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および脂肪酸アミドの分散性を向上させることができる。 In the above-described embodiment, the case where the base resin contains polyethylene has been described, but the present disclosure is not limited to this case. For example, the base resin may contain an ethylene copolymer. Examples of ethylene copolymers include ethylene-propylene copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, and the like. Two or more of these may be used in combination. By including the ethylene copolymer in the base resin, the dispersibility of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene and the fatty acid amide can be improved when the electrical insulating composition is mixed.

上述の実施形態では、電力ケーブル10が遮水層を有していない場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電力ケーブル10は、上述の顕著な水トリー抑制効果を有していることで、簡易的な遮水層を有していてもよい。具体的には、簡易的な遮水層は、例えば、金属ラミネートテープからなる。金属ラミネートテープは、例えば、アルミまたは銅等からなる金属層と、金属層の片面または両面に設けられる接着層と、を有している。金属ラミネートテープは、例えば、ケーブルコアの外周(外部半導電層よりも外周)を囲むように縦添えにより巻き付けられる。なお、当該遮水層は、遮蔽層よりも外側に設けられていてもよいし、遮蔽層を兼ねていてもよい。このような構成により、電力ケーブル10のコストを削減することができる。 In the above-described embodiment, a case where the power cable 10 does not have a waterproof layer has been described, but the present disclosure is not limited to this case. The power cable 10 may have a simple impermeable layer due to the remarkable water tree suppression effect described above. Specifically, a simple waterproof layer is made of, for example, a metal laminate tape. A metal laminate tape has, for example, a metal layer made of aluminum, copper, or the like, and an adhesive layer provided on one side or both sides of the metal layer. The metal laminate tape is, for example, wound vertically so as to surround the outer circumference of the cable core (more outer circumference than the outer semiconductive layer). The impermeable layer may be provided outside the shielding layer, or may also serve as the shielding layer. With such a configuration, the cost of the power cable 10 can be reduced.

上述の実施形態では、電力ケーブル10が水中または水底に布設されるよう構成される場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。例えば、電力ケーブル10は、いわゆる架空電線(架空絶縁電線)として構成されていてもよい。 Although the above-described embodiment describes the case where the power cable 10 is configured to be laid underwater or on the bottom of the water, the present disclosure is not limited to this case. For example, the power cable 10 may be configured as a so-called overhead wire (aerial insulated wire).

次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。 Next, examples according to the present disclosure will be described. These examples are examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited by these examples.

(1)電気絶縁組成物の準備
以下の試料A1~A8、B1~B7のそれぞれの材料をオープンロールによって120℃において混合し、電気絶縁組成物を得た。
(1) Preparation of Electrical Insulating Composition Materials of the following samples A1 to A8 and B1 to B7 were mixed by an open roll at 120° C. to obtain electrical insulating compositions.

[試料A1~A8]
(ベース樹脂)
低密度ポリエチレン(LDPE):
(密度d=0.92g/cm、MFR=1.0g/10min) 100質量部
(不飽和二量体)
α-メチルスチレンの不飽和二量体(2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン):0.12質量部以上8質量部以下
(脂肪酸アミド)
ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド:0.06質量部以上0.9質量部以下
(架橋剤)
ジクミルパーオキサイド:2質量部、または
2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン:1.3質量部
(酸化防止剤)
4,4’-チオビス-(6-t-ブチル-3-メチルフェノール):0.2質量部
[Samples A1 to A8]
(base resin)
Low Density Polyethylene (LDPE):
(Density d=0.92 g/cm 3 , MFR=1.0 g/10 min) 100 parts by mass (unsaturated dimer)
Unsaturated dimer of α-methylstyrene (2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene): 0.12 parts by mass or more and 8 parts by mass or less (fatty acid amide)
Stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ethylene bis stearic acid amide, ethylene bis oleic acid amide: 0.06 parts by mass or more and 0.9 parts by mass or less (crosslinking agent)
Dicumyl peroxide: 2 parts by mass, or 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane: 1.3 parts by mass (antioxidant)
4,4'-thiobis-(6-t-butyl-3-methylphenol): 0.2 parts by mass

[試料B1]
不飽和二量体および脂肪酸アミドを含まない点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B2]
脂肪酸アミドを含まない点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B3]
不飽和二量体を含まない点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B4]
不飽和二量体の含有量が0.05質量部である点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B5]
不飽和二量体の含有量が12質量部である点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B6]
脂肪酸アミドの含有量が0.02質量部である点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[試料B7]
脂肪酸アミドの含有量が1.5質量部である点を除いて、試料A3と同様に作製した。
[Sample B1]
Made similarly to sample A3 except that it did not contain unsaturated dimers and fatty acid amides.
[Sample B2]
It was prepared in the same manner as sample A3, except that it did not contain fatty acid amide.
[Sample B3]
Prepared similarly to sample A3, except that it does not contain unsaturated dimers.
[Sample B4]
It was prepared in the same manner as sample A3, except that the unsaturated dimer content was 0.05 parts by mass.
[Sample B5]
It was prepared in the same manner as sample A3, except that the unsaturated dimer content was 12 parts by mass.
[Sample B6]
It was prepared in the same manner as sample A3, except that the content of fatty acid amide was 0.02 parts by mass.
[Sample B7]
It was prepared in the same manner as sample A3, except that the content of fatty acid amide was 1.5 parts by mass.

(2)評価
上述の電気絶縁組成物を用い、各評価に応じて絶縁シートを作製し、各評価を行った。
(2) Evaluation Using the electrical insulating composition described above, an insulating sheet was produced according to each evaluation, and each evaluation was performed.

(評価1:水トリー耐性)
上述の電気絶縁組成物を形成した後、プレス成型により120℃において10分、電気絶縁組成物をプレスすることで、1mmの厚さを有する絶縁シートを2枚作製した。絶縁シートを作製したら、所定の半導電シートを2枚の絶縁シートで挟み、積層シートを形成した。積層シートを形成したら、プレス成型により180℃において30分、積層シートをプレスすることで、絶縁シートのベース樹脂を架橋させた。絶縁シートを架橋させたら、半導電シートに対して配線を形成した。
(Evaluation 1: water tree resistance)
After forming the above electrical insulating composition, the electrical insulating composition was pressed by press molding at 120° C. for 10 minutes to prepare two insulating sheets having a thickness of 1 mm. After the insulating sheets were produced, a predetermined semiconductive sheet was sandwiched between two insulating sheets to form a laminated sheet. After forming the laminated sheet, the base resin of the insulating sheet was crosslinked by pressing the laminated sheet at 180° C. for 30 minutes by press molding. Once the insulating sheets were crosslinked, wiring was formed to the semiconducting sheets.

次に、積層シートを常温(27℃)の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、半導電シートと水溶液との間の絶縁シートに対して60Hz4kV/mmの交流電界を1000時間印加した。 Next, while the laminated sheet was immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature (27° C.), an alternating electric field of 60 Hz and 4 kV/mm was applied to the insulating sheet between the semiconductive sheet and the aqueous solution for 1000 hours.

所定の交流電界の印加後、積層シートを乾燥させ、メチレンブルー水溶液で積層シートを煮沸染色した。積層シートを染色したら、積層シートを積層方向(すなわち積層シートの主面直交方向)に沿って30μmの厚さでスライスし、観察用スライス片を形成した。その後、観察用スライス片を光学顕微鏡により観察することで、観察用スライス片の絶縁シートにおいて、半導電シートの沿面方向または半導電シートの主面直交方向に発生した水トリーを観察した。このとき、絶縁シート中に発生した水トリーの最大長さを計測した。また、絶縁シート中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度を計測した。なお、後述の表1および表2では、「水トリーの最大長さ」は、無作為に抽出した10個の観察用スライス片において最も長かった水トリーの長さを四捨五入して求め、また、「水トリーの発生個数濃度」は、無作為に抽出した10個の観察用スライス片における水トリーの発生個数濃度の平均値を四捨五入して求めた。 After applying a predetermined AC electric field, the laminated sheet was dried and boiled and dyed with an aqueous methylene blue solution. After dyeing the laminated sheet, the laminated sheet was sliced at a thickness of 30 μm along the lamination direction (that is, the direction orthogonal to the main surface of the laminated sheet) to form observation slices. After that, the observation slice was observed with an optical microscope to observe water trees generated in the creepage direction of the semiconductive sheet or in the direction perpendicular to the main surface of the semiconducting sheet in the insulating sheet of the observation slice. At this time, the maximum length of water trees generated in the insulating sheet was measured. Also, the concentration of the number of water trees generated in the insulating sheet and having a length of 30 μm or more was measured. In Tables 1 and 2 below, the "maximum water tree length" is obtained by rounding off the length of the longest water tree in 10 randomly selected slices for observation. The "number concentration of water trees" was obtained by rounding off the average value of the number concentration of water trees in 10 randomly sampled slices for observation.

なお、参考までに、従来の水トリー耐性の評価では、所定の電気絶縁組成物からなる絶縁層を有する電力ケーブルを作製し、電力ケーブルを水に浸漬させて、水トリーの評価を行っていた。このとき、電力ケーブルの絶縁層の外側には遮蔽層およびシースを設けていた。このため、絶縁層は直接水に接することがなかった。これに対し、本実施例では、上述のように、積層シートを所定の水溶液に直接浸漬させて、水トリーの評価を行った。このため、絶縁シートを水溶液に直接接触させた。したがって、本実施例における水トリー耐性の評価は、従来の電力ケーブルを用いた評価と比べて、厳しい条件で行ったことになる。 For reference, in the conventional evaluation of water tree resistance, a power cable having an insulating layer made of a predetermined electrical insulating composition is produced, and the power cable is immersed in water to evaluate water tree resistance. . At this time, a shielding layer and a sheath were provided outside the insulating layer of the power cable. Therefore, the insulating layer did not come into direct contact with water. On the other hand, in this example, as described above, the laminated sheet was directly immersed in a predetermined aqueous solution to evaluate the water tree. Therefore, the insulating sheet was brought into direct contact with the aqueous solution. Therefore, the evaluation of water tree resistance in this example was conducted under stricter conditions than the evaluation using the conventional power cable.

(評価2:誘電正接)
上述の電気絶縁組成物を形成した後、プレス成型により180℃において30分、電気絶縁組成物をプレスすることで、0.2mmの厚さを有する絶縁シートを作製した。このとき、180℃において30分、絶縁シートをプレスすることで、絶縁シートのベース樹脂を架橋させた。
(Evaluation 2: Dielectric loss tangent)
After forming the above electrical insulating composition, the electrical insulating composition was pressed by press molding at 180° C. for 30 minutes to prepare an insulating sheet having a thickness of 0.2 mm. At this time, the base resin of the insulating sheet was crosslinked by pressing the insulating sheet at 180° C. for 30 minutes.

次に、シェーリングブリッジを用い、絶縁シートに対して90℃で9kV/mmの交流電界を印加し、誘電正接を測定した。 Next, using a Schering bridge, an AC electric field of 9 kV/mm was applied to the insulating sheet at 90° C., and the dielectric loss tangent was measured.

(評価3:交流破壊電界)
上述の評価2と同様の絶縁シートを作製した。次に、常温(27℃)において、絶縁シートに対して5kVの交流電圧を1分課電した。その後、絶縁シートに対する交流電圧を1kVずつ昇圧し、絶縁シートに対して交流電圧を1分課電するサイクルを繰り返した。そして、絶縁シートにおいて絶縁破壊が生じたときの電界を測定した。
(Evaluation 3: AC breakdown electric field)
An insulating sheet similar to Evaluation 2 above was produced. Next, at room temperature (27° C.), an AC voltage of 5 kV was applied to the insulating sheet for 1 minute. After that, a cycle of increasing the AC voltage to the insulating sheet by 1 kV and applying the AC voltage to the insulating sheet for 1 minute was repeated. Then, the electric field was measured when dielectric breakdown occurred in the insulating sheet.

(評価4:ゲル分率(架橋度))
上述の電気絶縁組成物を形成した後、プレス成型により180℃において30分、電気絶縁組成物をプレスすることで、1mmの厚さを有する絶縁シートを作製した。このとき、180℃において30分、絶縁シートをプレスすることで、絶縁シートのベース樹脂を架橋させた。
(Evaluation 4: Gel fraction (degree of cross-linking))
After forming the above electrical insulating composition, the electrical insulating composition was pressed by press molding at 180° C. for 30 minutes to prepare an insulating sheet having a thickness of 1 mm. At this time, the base resin of the insulating sheet was crosslinked by pressing the insulating sheet at 180° C. for 30 minutes.

絶縁シートを作製したら、JIS C3005に準拠してゲル分率を測定した。具体的には、まず、絶縁シートの質量を測定した。次に、絶縁シートを所定の溶剤(例えば熱キシレン)へ浸漬し、絶縁シートを溶解させた。このとき、絶縁シートのうちベース樹脂が架橋された部分は、ゲルとして溶解せずに残存した。絶縁シートを溶解させたら、溶解せずに残存したゲルの質量を測定した。その結果、溶解前の絶縁シートの質量に対する、残存したゲルの質量の比率(%)を算出することで、「ゲル分率」を求めた。 After preparing the insulating sheet, the gel fraction was measured according to JIS C3005. Specifically, first, the mass of the insulating sheet was measured. Next, the insulating sheet was immersed in a predetermined solvent (for example, hot xylene) to dissolve the insulating sheet. At this time, the portion of the insulating sheet where the base resin was crosslinked remained as a gel without dissolving. After dissolving the insulating sheet, the mass of the gel remaining without dissolving was measured. As a result, the "gel fraction" was obtained by calculating the ratio (%) of the remaining gel mass to the mass of the insulating sheet before dissolution.

(評価5:引張特性)
上述の評価4と同様の絶縁シートを作製した。次に、JIS C3005に準拠して、絶縁シートの引張強度および引張伸びを測定した。具体的には、JIS-3号ダンベルを用い、200mm/minの引張速度において絶縁シートを引っ張ることで、絶縁シートの引張強度および引張伸びを測定した。
(Evaluation 5: Tensile properties)
An insulating sheet similar to Evaluation 4 above was produced. Next, the tensile strength and tensile elongation of the insulating sheet were measured according to JIS C3005. Specifically, using a JIS-3 dumbbell, the insulating sheet was pulled at a tensile speed of 200 mm/min to measure the tensile strength and tensile elongation of the insulating sheet.

(評価6:ブルーム)
電気絶縁組成物のペレットを80℃の恒温槽内に10日間に保持した後、その表面を目視により観察した。ペレットの観察により、ペレット表面に析出したブルームの有無を評価した。ブルームの発生が無かった場合を「A」とし、ブルームの発生があった場合を「B」とした。
(Evaluation 6: Bloom)
After holding the pellets of the electrical insulating composition in a constant temperature bath at 80° C. for 10 days, the surfaces thereof were visually observed. The presence or absence of bloom precipitated on the pellet surface was evaluated by observing the pellet. A case where no bloom occurred was rated as "A", and a case where bloom occurred was rated as "B".

(3)結果
以下の表1および表2を用い、各試料の評価を行った結果を説明する。なお、以下の表1において、配合剤の含有量の単位は、「質量部」である。
(3) Results Using Tables 1 and 2 below, the results of evaluating each sample will be described. In Table 1 below, the unit for the content of the compounding agent is "parts by mass".

Figure 0007247721000002
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Figure 0007247721000003
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表2に示すように、不飽和二量体および脂肪酸アミドの両方を添加しなかった試料B1では、水トリーの発生個数濃度が高く、かつ、水トリーの最大長さも長かった。また、不飽和二量体または脂肪酸アミドのうちいずれかのみを添加した試料B2およびB3では、水トリーの発生個数濃度は試料B1よりも低くなっていたが、水トリーの最大長さは試料B1と同様に長かった。 As shown in Table 2, sample B1, in which neither the unsaturated dimer nor the fatty acid amide was added, had a high number concentration of water trees and a long maximum water tree length. In samples B2 and B3, to which only one of the unsaturated dimer and the fatty acid amide was added, the concentration of the number of water trees generated was lower than that of sample B1, but the maximum length of the water tree was lower than that of sample B1. was as long as

これに対し、表1に示すように、不飽和二量体および脂肪酸アミドの両方を添加した試料A1~A8では、水トリーの発生個数濃度が、試料B1~B3よりも顕著に低くなっており、150個/cm以下であった。また、試料A1~A8では、水トリーの最大長さが、試料B1~B3よりも短くなっており、180μm以下であった。 In contrast, as shown in Table 1, in samples A1 to A8 to which both unsaturated dimers and fatty acid amides were added, the number concentration of water trees generated was significantly lower than in samples B1 to B3. , 150/cm 3 or less. Further, in samples A1 to A8, the maximum water tree length was shorter than in samples B1 to B3, and was 180 μm or less.

これらの結果によれば、不飽和二量体および脂肪酸アミドの両方を添加することで、これらの相乗的な効果により、絶縁層中に発生する水トリーの最大長さを短くさせることができたとともに、絶縁層中の水トリーの発生個数密度を顕著に低減させることができたことを確認した。 According to these results, the addition of both unsaturated dimers and fatty acid amides could shorten the maximum length of water trees generated in the insulating layer due to their synergistic effects. In addition, it was confirmed that the density of the number of water trees generated in the insulating layer could be significantly reduced.

また、表2に示すように、不飽和二量体の含有量を0.1質量部未満とした試料B4では、水トリーの発生個数濃度が、試料B1よりも低くなっていたが、200個/cm以上であった。また、試料B4では、水トリーの最大長さが、試料B1~B3のそれぞれよりも若干短くなっていたが、200μm超であった。 Further, as shown in Table 2, in sample B4 in which the content of the unsaturated dimer was less than 0.1 parts by mass, the concentration of the number of water trees generated was lower than in sample B1, but 200 / cm 3 or more. Also, in sample B4, the maximum length of the water tree was slightly shorter than each of samples B1 to B3, but was over 200 μm.

これに対し、表1に示すように、不飽和二量体の含有量を0.1質量部以上とした試料A1~A8では、水トリーの発生個数濃度が、試料B4よりも顕著に低くなっていた。また、試料A1~A8では、水トリーの最大長さが、試料B4よりも短くなっていた。 On the other hand, as shown in Table 1, in samples A1 to A8 in which the unsaturated dimer content was 0.1 parts by mass or more, the number concentration of water trees generated was significantly lower than in sample B4. was Also, in samples A1 to A8, the maximum water tree length was shorter than in sample B4.

これらの結果によれば、不飽和二量体の含有量を0.1質量部以上とすることで、不飽和二量体による水トリー抑制効果を充分に得ることができたことを確認した。 According to these results, it was confirmed that the water tree suppressing effect of the unsaturated dimer was sufficiently obtained by setting the content of the unsaturated dimer to 0.1 parts by mass or more.

また、表2に示すように、不飽和二量体の含有量を10質量部超とした試料B5では、ゲル分率が低かった。このため、試料B5では、誘電正接が大きく、交流破壊電界が低かった。また、試料B5では、引張特性が低下していた。 Moreover, as shown in Table 2, sample B5, in which the content of the unsaturated dimer exceeded 10 parts by mass, had a low gel fraction. Therefore, sample B5 had a large dielectric loss tangent and a low AC breakdown electric field. Moreover, in sample B5, the tensile properties were degraded.

これに対し、表1に示すように、不飽和二量体の含有量を10質量部以下とした試料A1~A8では、ゲル分率が試料B5よりも高く、74%以上であった。これにより、試料A1~A8では、誘電正接が試料B5よりも小さく、0.05以下であった。また、試料A1~A8では、交流破壊電界が試料B5よりも高く、64kV/mm以上であった。また、試料A1~A8では、引張特性が試料B5よりも向上していた。具体的には、試料A1~A8では、引張強度が14MPa以上であり、引張伸びが430%以上であった。 On the other hand, as shown in Table 1, samples A1 to A8, in which the unsaturated dimer content was 10 parts by mass or less, had a gel fraction higher than that of sample B5, ie, 74% or more. As a result, the samples A1 to A8 had a dielectric loss tangent smaller than that of the sample B5, which was 0.05 or less. Further, samples A1 to A8 had an AC breakdown electric field higher than that of sample B5, ie, 64 kV/mm or more. Further, samples A1 to A8 had improved tensile properties as compared to sample B5. Specifically, samples A1 to A8 had a tensile strength of 14 MPa or more and a tensile elongation of 430% or more.

これらの結果によれば、不飽和二量体の含有量を10質量部以下とすることで、所定量のベース樹脂を架橋させ、電気絶縁組成物のゲル分率の低下を抑制することができたことを確認した。これにより、所定の交流電界を印加したときの誘電正接の上昇を抑制することができ、絶縁層の引張特性の低下を抑制することができたことを確認した。 According to these results, by setting the content of the unsaturated dimer to 10 parts by mass or less, it is possible to crosslink a predetermined amount of the base resin and suppress a decrease in the gel fraction of the electrical insulating composition. I confirmed that. As a result, it was confirmed that an increase in dielectric loss tangent when a predetermined AC electric field was applied could be suppressed, and a decrease in tensile properties of the insulating layer could be suppressed.

また、表2に示すように、脂肪酸アミドの含有量を0.05質量部未満とした試料B6では、水トリーの発生個数濃度が、試料B1よりも低くなっていたが、200個/cm以上であった。また、試料B6では、水トリーの最大長さが、試料B1~B3のそれぞれよりも若干短くなっていたが、200μm超であった。 Further, as shown in Table 2, in sample B6 in which the content of fatty acid amide was less than 0.05 parts by mass, the concentration of the number of water trees generated was lower than in sample B1, but was 200/cm 3 . That was it. Also, in sample B6, the maximum length of the water tree was slightly shorter than each of samples B1 to B3, but was greater than 200 μm.

これに対し、表1に示すように、脂肪酸アミドの含有量を0.05質量部以上とした試料A1~A8では、水トリーの発生個数濃度が、試料B6よりも顕著に低くなっていた。また、試料A1~A8では、水トリーの最大長さが、試料B6よりも短くなっていた。 On the other hand, as shown in Table 1, in samples A1 to A8 in which the fatty acid amide content was 0.05 parts by mass or more, the concentration of the number of water trees generated was significantly lower than in sample B6. Also, in samples A1 to A8, the maximum water tree length was shorter than in sample B6.

これらの結果によれば、脂肪酸アミドの含有量を0.05質量部以上とすることで、脂肪酸アミドによる水トリー抑制効果を充分に得ることができたことを確認した。 According to these results, it was confirmed that the fatty acid amide content of 0.05 parts by mass or more was able to sufficiently obtain the water tree suppressing effect of the fatty acid amide.

また、表2に示すように、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部超とした試料B7では、ブルームが発生していた。 Further, as shown in Table 2, bloom occurred in sample B7 in which the content of fatty acid amide exceeded 1.0 parts by mass.

これに対し、表1に示すように、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部以下とした試料A1~A8では、ブルームが発生していなかった。 On the other hand, as shown in Table 1, bloom did not occur in samples A1 to A8 in which the content of fatty acid amide was 1.0 parts by mass or less.

これらの結果によれば、脂肪酸アミドの含有量を1.0質量部以下とすることで、ベース樹脂と脂肪酸アミドとの相溶性の違いに起因したブルームの発生を抑制することができたことを確認した。 According to these results, by setting the content of the fatty acid amide to 1.0 parts by mass or less, it was possible to suppress the occurrence of bloom due to the difference in compatibility between the base resin and the fatty acid amide. confirmed.

また、表1に示すように、試料A1~A8では、脂肪酸アミドの含有量Aに対する、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量Bの比率B/Aが、0.5超15未満であった。含有量比率B/Aを0.5超とすることで、上述のように、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を安定的に得ることができたことを確認した。また、含有量比率B/Aを15未満とすることで、不飽和二量体を均一に分散させることができ、ゲル分率の低下を安定的に抑制することができたことを確認した。その結果、誘電正接の上昇と、絶縁層の引張特性の低下と、を安定的に抑制することができたことを確認した。また、含有量比率B/Aを15未満とすることで、脂肪酸アミドの極性基による水の局所集中抑制効果によって、脂肪酸アミドと不飽和二量体との両方による水トリー抑制効果の顕著性を充分に得ることができたことを確認した。 Further, as shown in Table 1, in samples A1 to A8, the ratio B/A of the content B of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content A of the fatty acid amide was 0. It was more than 0.5 and less than 15. By setting the content ratio B/A to more than 0.5, as described above, both the fatty acid amide and the unsaturated dimer were able to stably obtain a conspicuous water tree suppressing effect. It was confirmed. Moreover, it was confirmed that by setting the content ratio B/A to less than 15, the unsaturated dimer could be uniformly dispersed, and the decrease in the gel fraction could be stably suppressed. As a result, it was confirmed that an increase in dielectric loss tangent and a decrease in tensile properties of the insulating layer could be stably suppressed. Further, by setting the content ratio B/A to less than 15, the effect of suppressing the local concentration of water by the polar group of the fatty acid amide enhances the conspicuous effect of suppressing water tree by both the fatty acid amide and the unsaturated dimer. I made sure I got enough.

以上のように、試料A1~A8によれば、絶縁シートを水溶液に直接接触させた厳しい条件下において、顕著な水トリー抑制効果を確認することができた。したがって、試料A1~A8のそれぞれの電気絶縁組成物により構成される絶縁層を有する電力ケーブルを製造することで、絶縁層中における水トリーの発生を安定的に抑制することができることを確認した。 As described above, according to the samples A1 to A8, it was possible to confirm a remarkable water tree suppressing effect under severe conditions in which the insulating sheet was brought into direct contact with the aqueous solution. Therefore, it was confirmed that the generation of water trees in the insulating layer can be stably suppressed by producing a power cable having an insulating layer composed of each of the electrical insulating compositions of Samples A1 to A8.

<本開示の好ましい態様>
以下、本開示の好ましい態様を付記する。
<Preferred Embodiment of the Present Disclosure>
Preferred embodiments of the present disclosure will be added below.

(付記1)
ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有する
電気絶縁組成物。
(Appendix 1)
100 parts by mass of a base resin containing polyethylene,
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
An electrical insulating composition having

(付記2)
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、200μm未満である
付記1に記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 2)
The electrical insulating composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature. When an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm is applied for 1000 hours,
2. The electrical insulating composition according to Claim 1, wherein the maximum length of water trees generated in the electrical insulating composition is less than 200 μm.

(付記3)
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、200個/cm未満である
付記1又は付記2に記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 3)
The electrical insulating composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature. When an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm is applied for 1000 hours,
3. The electrical insulating composition according to Supplementary Note 1 or 2, wherein the concentration of the number of water trees generated in the electrical insulating composition and having a length of 30 μm or more is less than 200/cm 3 .

(付記4)
前記脂肪酸アミドは、脂肪酸モノアミドからなる
付記1から付記3のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 4)
3. The electrical insulating composition according to any one of appendices 1 to 3, wherein the fatty acid amide is a fatty acid monoamide.

(付記5)
前記脂肪酸アミドは、不飽和脂肪酸アミドからなる
付記1から付記4のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 5)
5. The electrical insulating composition according to any one of appendices 1 to 4, wherein the fatty acid amide is an unsaturated fatty acid amide.

(付記6)
有機過酸化物を含む架橋剤を有する
付記1から付記5のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 6)
6. The electrical insulating composition according to any one of appendices 1 to 5, having a cross-linking agent comprising an organic peroxide.

(付記7)
前記ベース樹脂は、架橋されている
付記1から付記5のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 7)
6. The electrical insulating composition according to any one of appendices 1 to 5, wherein the base resin is crosslinked.

(付記8)
前記脂肪酸アミドの含有量に対する、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量の比率は、0.5超15未満である
付記1から付記7のいずれか1つに記載の電気絶縁組成物。
(Appendix 8)
Any one of Appendices 1 to 7, wherein the ratio of the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content of the fatty acid amide is more than 0.5 and less than 15 The electrical insulating composition described.

(付記9)
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成される
電力ケーブル。
(Appendix 9)
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin containing polyethylene, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of an α-aromatic substituted α-methylalkene, and 0.05 parts by mass of a fatty acid amide. A power cable composed of an electrical insulating composition having at least 1.0 part by mass and at most 1.0 part by mass.

(付記10)
電気絶縁組成物を準備する工程と、
前記電気絶縁組成物を用い、導体の外周を覆うように絶縁層を形成する工程と、
を備え、
前記電気絶縁組成物を準備する工程では、
ポリエチレンを含むベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を混合し、前記電気絶縁組成物を形成する
電力ケーブルの製造方法。
(Appendix 10)
providing an electrically insulating composition;
forming an insulating layer so as to cover the outer periphery of the conductor using the electrical insulating composition;
with
In the step of preparing the electrical insulating composition,
100 parts by mass of a base resin containing polyethylene, 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene, and 0.05 parts by mass or more of a fatty acid amide1. A method for producing a power cable, comprising mixing 0 parts by mass or less and forming the electrical insulating composition.

10 電力ケーブル
110 導体
120 内部半導電層
130 絶縁層
140 外部半導電層
150 遮蔽層
160 シース
10 power cable 110 conductor 120 inner semi-conducting layer 130 insulating layer 140 outer semi-conducting layer 150 shielding layer 160 sheath

Claims (12)

低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有し、
前記脂肪酸アミドの含有量に対する、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量の比率は、0.5超15未満である
電気絶縁組成物。
100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene;
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
has
The electrical insulating composition, wherein the ratio of the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content of the fatty acid amide is more than 0.5 and less than 15.
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、200μm未満である
請求項1に記載の電気絶縁組成物。
The electrical insulation composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature, and the electrical When an alternating electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm was applied to the insulating composition for 1000 hours,
2. The electrical insulating composition of claim 1, wherein the maximum length of water trees occurring in said electrical insulating composition is less than 200 [mu]m.
低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有し、
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、200μm未満である
電気絶縁組成物。
100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene;
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
has
The electrical insulation composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature, and the electrical When an alternating electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm was applied to the insulating composition for 1000 hours,
The electrical insulating composition, wherein the maximum length of water trees generated in the electrical insulating composition is less than 200 μm.
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、200個/cm未満である
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電気絶縁組成物。
The electrical insulation composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature, and the electrical When an alternating electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm was applied to the insulating composition for 1000 hours,
The electrical insulating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the number concentration of water trees generated in the electrical insulating composition and having a length of 30 µm or more is less than 200/ cm3 . thing.
低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、
α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、
脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、
を有し、
前記ベース樹脂、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体および前記脂肪酸アミドを有する電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、200個/cm未満である
電気絶縁組成物。
100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene;
0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene;
0.05 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less of fatty acid amide;
has
The electrical insulation composition containing the base resin, the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene, and the fatty acid amide was directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature, and the electrical When an alternating electric field with a commercial frequency of 4 kV / mm was applied to the insulating composition for 1000 hours,
The electrical insulating composition, wherein the concentration of the number of water trees generated in the electrical insulating composition and having a length of 30 μm or more is less than 200/cm 3 .
前記脂肪酸アミドは、脂肪酸モノアミドからなる
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電気絶縁組成物。
6. The electrical insulating composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the fatty acid amide comprises a fatty acid monoamide.
前記脂肪酸アミドは、不飽和脂肪酸アミドからなる
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電気絶縁組成物。
7. The electrical insulating composition according to any one of claims 1 to 6, wherein said fatty acid amide comprises an unsaturated fatty acid amide.
有機過酸化物を含む架橋剤を有する
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電気絶縁組成物。
8. The electrical insulating composition according to any one of claims 1 to 7, having a cross-linking agent comprising an organic peroxide.
前記ベース樹脂は、架橋されている
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の電気絶縁組成物。
8. The electrical insulating composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the base resin is crosslinked.
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成され、
前記電気絶縁組成物中の前記脂肪酸アミドの含有量に対する、前記α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体の含有量の比率は、0.5超15未満である
電力ケーブル。
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene, and 0.1 mass of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene. part or more and 10 parts by mass or less and fatty acid amide in an amount of 0.05 part by mass or more and 1.0 part by mass or less,
A power cable, wherein the ratio of the content of the unsaturated dimer of the α-aromatic substituted α-methylalkene to the content of the fatty acid amide in the electrical insulation composition is more than 0.5 and less than 15.
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成され、
前記電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生する水トリーの最大長さは、200μm未満である
電力ケーブル。
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene, and 0.1 mass of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene. part or more and 10 parts by mass or less and fatty acid amide in an amount of 0.05 part by mass or more and 1.0 part by mass or less,
When the electrical insulating composition is directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature and an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV/mm is applied to the electrical insulating composition for 1000 hours,
A power cable wherein the maximum length of water trees occurring in said electrical insulating composition is less than 200 μm.
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、
を備え、
前記絶縁層は、低密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンのうち少なくともいずれかからなるベース樹脂を100質量部と、α-芳香族置換α-メチルアルケンの不飽和二量体を0.1質量部以上10質量部以下と、脂肪酸アミドを0.05質量部以上1.0質量部以下と、を有する電気絶縁組成物により構成され、
前記電気絶縁組成物を、常温の1規定NaCl水溶液中に直接的に浸漬した状態で、前記電気絶縁組成物に対して商用周波数4kV/mmの交流電界を1000時間印加したときに、
前記電気絶縁組成物中に発生し30μm以上の長さを有する水トリーの発生個数濃度は、200個/cm未満である
電力ケーブル。
a conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
with
The insulating layer contains 100 parts by mass of a base resin made of at least one of low-density polyethylene and linear low-density polyethylene, and 0.1 mass of an unsaturated dimer of α-aromatic substituted α-methylalkene. part or more and 10 parts by mass or less and fatty acid amide in an amount of 0.05 part by mass or more and 1.0 part by mass or less,
When the electrical insulating composition is directly immersed in a 1 N NaCl aqueous solution at room temperature and an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV/mm is applied to the electrical insulating composition for 1000 hours,
The electric power cable, wherein the number concentration of water trees having a length of 30 μm or more generated in the electrical insulation composition is less than 200/cm 3 .
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