JPH02204913A - 絶縁ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は長期安定性に優れた架橋ポリオレフィン系樹
脂絶縁ケーブルに関するものである。

〈従来の技術〉 従来、絶縁ケーブルとしてはＯＦケーブルの他に架橋ポ
リオレフィン系樹脂ケーブルが用いられている。

そして架橋ポリオレフィン系樹脂ケーブルは保守の容易
なこと、送電ロスが低いことなどからＯＦケーブルに代
って広く使用されつつある。

ところが、この架橋ポリオレフィン系樹脂ケーブルは長
期安定性においてはＯＦケーブルのそれに比べて劣ると
いう欠点があり、この欠点を改善するためにこれまでに
も種々の検討がなされている。

架橋ポリオレフィン系樹脂ケーブルの長期安定性に影響
を及ぼす要因の一つとしては水分が挙げられている。絶
縁体中に水分が存在すると、絶縁体中の異物、ボイドあ
るいは絶縁体と内部および外部半導電層の界面の不整部
等の高電界部に水分が集まり、水トリーと称する導電性
の樹枝状チャネルを形成し、遂には絶縁破壊に至ること
が知られている。

このため、外部環境からの水分が絶縁体中に侵入しない
ように、絶縁体の外側に金属層を設けた構造を有する絶
縁ケーブルも使用されている。

また架橋方法も高圧水蒸気を熱媒体として用いる方法か
らヒーター加熱、加熱ガス使用等の水蒸気を用いない乾
式架橋と称する方法を用いるようになってきている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来の絶縁ケーブルに用いる架橋ポリオレフィン、（但
しｎ＝１または２）を有する有機過酸化物を使用してい
る。

しかしながら、このような基を分子中に有する架橋剤と
して例久ばジクミルパーオキサイドや１．３−ビス（タ
ーシャリ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンな
どを使用する場合、高温で長時間加熱されると、分解残
渣として水分が発生することが知られており、外部から
水分が侵入しない構造としても絶縁体中に水分が発生す
る問題点を有している。

即ち、ジクミルパーオキサイドは高温で長時間加熱され
ると、下式で示すように 水分（Ｈ２０）を発生し、また、１．３−ビス（ターシ
ャリ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンも同じ
ように高温で長時間加熱すると、下式で示すように、 フィン系樹脂を絶縁層とする絶縁ケーブルにおけ有する
ジクミルパーオキサイドや１．３−ビス（ターシャリ−
ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンのような有機
過酸化物を架橋剤として用いた場合の水分の発生を抑え
るべく検討の結果、水分を発生するという問題点があっ
た。

このため、ジクミルパーオキサイドや１．３−ビス（タ
ーシャリ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン以
外の２，５−ジメチル−２，５−ビス（ターシャリ−ブ
チルパーオキシ）ヘキシン３のような架橋剤を用いるこ
とも考えられるが、このような架橋剤はジクミルパーオ
キサイドや１．３−ビス（ターシャリ−ブチルパーオキ
シイソプロピル）ベンゼンに比べて高価であり、また架
橋効率に劣り、実用性に乏しかった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは上記の点に鑑みて、架橋ポリオレｎ＝１ま
たは２）を有する有機過酸化物を架橋剤として用い、か
つチオウレアを添加剤として用いて架橋されたポリオレ
フィン系樹脂を絶縁層とすることによって長期安定性に
優れた絶縁ケーブルを提供するものである。

く作用〉 この発明は上記したように、絶縁層を構成する架橋ポリ
オレフィン系樹脂を得るに当って架橋剤２）を有する有
機過酸化物を用いながら、添加剤としてチオウレアを併
用することによってこのような架橋剤の分解残渣である
水分の発生を抑えようというものである。

基、（但しｎ＝１または２）を有する有機過酸化物、例
えばジクミルパーオキサイドを用いる場合にはその分解
生成物であるクミルアルコールがさらに分解して水分が
生ずるものであり、また、架橋剤として１．３−ビス（
ターシャリ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン
を用いる場合には、その分解生成物である１、３−ビス
（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ベンゼンがさらに分
解して水分が生ずるものであるから、これらの架橋剤を
用いる場合、添加剤としてチオウレアを併用すればチオ
ウレアの影響によりクミルアルコールや１．３−ビス（
２−ヒドロキシ−２−プロピル）ベンゼンの分解が抑え
られるものと考えられる。

この発明でポリオレフィン系樹脂としては、高圧法ある
いは低圧法による低密度ポリエチレン、エチレン−ビニ
ルアセテート、エチレンエチルアクリレートのうちの何
れか１種あるいは２種以上（但しｎ＝１または２）を有
する有機過酸化物タイプの架橋剤としてはジクミルパー
オキサイドあるいは１．３−ビス（ターシャリ−ブチル
パーオキシイソプロビル）ベンゼンが好ましく、これら
架橋剤の添加量はポリオレフィン系樹脂の架橋度が適度
に得られる量でよ＜１，０〜３．０重量％が好ましい。

また、添加剤であるチオウレアとしては具体的にはＮ、
Ｎ’−ジフェニルチオウレア、Ｎ、Ｎ′−ジエチルチオ
ウレア、Ｎ、Ｎ’−ジノルマルブチルチオウレアなどが
挙げられる。

そしてこのチオウレアの添加量は０．０１重】％未満で
は架橋剤からの水分の発生を抑えることができず、また
２重量％を越えるとケーブル加工前の未架橋ポリオレフ
ィン系樹脂ペレット表面にブルーミングを生じ、押出加
工を安定して行なうことができなくなるので０．０１〜
２重量％の範囲内が好ましい。

なお、この発明における架橋ポリオレフィン系樹脂絶縁
体には適宜４．４′−チオビス（６−ターシャリ−ブチ
ル−３−メチルフェノール）やテトラキス〔メチレン−
３−（３’、５’−ジ−ターシャリ−ブチル−４７−ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネートツメタンのような酸
化防止剤等の添加剤を配合しても良い。

上述のように、この発明は絶縁層に特定の有機過酸化物
と添加剤としてチオウレアを配合した架橋ポリオレフィ
ン系樹脂を使用する絶縁ケーブルに関するものであるが
、架橋剤の分解残渣が揮赦しにくい７〜３５ｍｍの絶縁
層とする場合に、この発明は特に有効である。

また、近年絶縁ケーブルは外部からの水分浸入を防ぐた
めに、一般に金属製遮水層が施されているが、この金属
製遮水層は外部からの水分の浸入を防ぐという効果を有
する反面、絶縁層内部で発生した水分の外部への揮散を
妨害するという問題がある。

この発明の絶縁ケーブルにおいては、絶縁層内部の水分
量が少ないから、その外部に金属製遮水層を施こす場合
にその効果が特に顕著である。

〈実施例〉 以下、この発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１ 第１表に示す密度、メルトフローレートなどの物理特性
を有するポリオレフィン系樹脂を用い、これに第２表、
第３表に示すように架橋剤にジクミルパーオキサイドを
用い、かつ添加剤としてＮ、Ｎ’−ジフェニルチオウレ
ア、Ｎ、Ｎ’−ジエチルチオウレアのようなチオウレア
を配合し、１２０℃の熱ロールにて５分間混合した後、
１２０℃の熱プレスを用いて２０ｍ＋ｎ厚の未架橋シー
トを作成した。

これらの未架橋シートを窒素ガス５　ｋｇ／ｃｍ”の圧
力下で２２０℃で６０分乾式加熱した後、シートを取出
し、シート中央部よりサンプリングして水分量を測定し
た。なお、水分量の測定はカールフィッシャー微量水分
測定法により行なった。

その結果は第２表、第３表に示した。

尚、表中試料Ｎｏ、に＊印のあるのは比較例であリ。

以降の表においても同様である。

第 ■ 表 （重量％） 上表から、チオウレアを添加しない試料Ｎｏ、１−１．
１９　、１−１２、および１−１５においては５００ｐ
ｐｍ以上の水分が発生し、またチオウレアの量が本発明
の範囲より少ない場合（試料Ｎｏ、　１−２）にも多ｆ
ｆｔ　（３７０ｐｐｍ）の水分が発生するのに対し、０
．０１〜２重量％の範囲内のチオウレアを添加した本発
明の実施例においては、水分量が３０ｐｐｍ以下であり
、水分の発生が著しく抑えられていることが認められた
。

尚、第２表中試料Ｎｏ、　ｌ−７はチオウレアの量が多
いために表面にブルーミングが認められた。

実施例２ 実施例１の第１表に示す高圧法低密度ポリエチレン樹脂
に第４表に示す架橋剤やチオウレアを配合した材料を絶
縁層とし、カーボンを分散した半導電性樹脂を内部およ
び外部半導電層として持つケーブルを１２０°Ｃで三層
同時押出し方式により加工し、このケーブルを窒素ガス
５ｋｇ／ａｍ２の圧力下で２２０℃で約６０分轄式架橋
処理を行なって絶縁ケーブルを得た。

次に、この絶縁ケーブルの絶縁層中央部よりサンプリン
グして水分量の測定を行なった。その結果は第４表に示
した。

実施例３ 架橋剤を実施例１におけるジクミルパーオキサイドに代
えて１．３−ビス（ターシャリ−ブチルパーオキシイソ
プロピル）ベンゼンを用いた以外は実施例１と同様にし
て架橋シートを作成し、更に水分量の測量を行なった。

その結果は第５表および第６表に示した。

上表から、チオウレアを添加しない試料Ｎｏ、３−１．
３−９　、３−１２、および３−１５においては５００
ｐｐｍ以上の水分が発生し、またチオウレアの量が本発
明の範囲より少ない場合（試料Ｎｏ、　３−２）にも多
量（４２０ｐｐｍ）の水分が発生するのに対し、０．０
１〜２重量％の範囲内のチオウレアを添加した本発明の
実施例においては、水分量が３０ｐｐｍ以下であり、水
分の発生が著しく抑λられていることが認められた。

尚、第５表中試料Ｎｏ、　３−７はチオウレアの量が多
いために表面にブルーミングが認められた。

〈発明の効果〉 以上説明したように、この発明の架橋ポリオレフィン系
樹脂絶縁層を有する絶縁ケーブルは、該絶縁層が加熱に
よる水分の発生を著しく抑制しており、長期安定性に優
れて、特に使用電界の高い絶縁ケーブルとして使用する
ことができるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）分子中に▲数式、化学式、表等があります▼基、
   （但しｎ＝１または２）を有する有機過酸化物を架橋剤
   として用い、かつチオウレアを添加剤に用いて架橋され
   たポリオレフィン系樹脂を絶縁層とすることを特徴とす
   る絶縁ケーブル。 （２）分子中に▲数式、化学式、表等があります▼基、
   （但しｎ＝１または２）を有する有機過酸化物がジクミ
   ルパーオキサイドであることを特徴とする請求項（ハ記
   載の絶縁ケーブル。 ３　分子中に▲数式、化学式、表等があります▼基、（
   但しｎ＝１または２）を有する有機過酸化物が１，３−
   ビス（ターシャリ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベ
   ンゼンであることを特徴とする請求項（１）記載の絶縁
   ケーブル。 （４）チオウレアは０．０１〜２重量％用いることを特
   徴とする請求項（１）、（２）または３記載の絶縁ケー
   ブル。 （５）ポリオレフィン系樹脂として高圧法低密度ポリエ
   チレン、低圧法低密度ポリエチレン、エチレンビニルア
   セテート、エチレンエチルアクリレートのうち何れか１
   種あるいは２種以上を用いることを特徴とする請求項（
   １）記載の絶縁ケーブル。