JPH02204914A - 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ボリオレフィ基、（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
して例え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（Ｈ２Ｏ）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
とも考太られるが、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（クーシャリ−ブチルパーオキ
シイソプロビル）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。

く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
つ芳香族アミン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。

くイ乍用〉 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、添加剤として芳香族アミンを
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つというものである。

クリレートのうちの何れか１種あるいは２種以上基、（
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、添加剤として芳香族アミンを併用すれば芳香族ア
ミンの影響によりクミルアルコールや１３−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（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ピル）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り１．０〜３．０重量％が好ま
しい。

また、添加剤である芳香族アミンとしてはアリルアミン
が使用でき、具体的にはフェニル−２−ナフチルアミン
、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ
−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−Ｐ−フェニルレンジ
アミンなどが挙げられる。

そしてこの芳香族アミンの添加量は０．０１重量％未満
でば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
フィン系樹脂ベ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）やテトラキスしメチレン−
３−（３’、５’−ジ−ターシャリ−ブチル−４′−ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネ−トノメタンのような酸
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
と添加剤として芳香族アミン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散しに（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、かつ添加剤としてフェニル−２−ナフチルアミン
やＮ、Ｎ’−ジフェニル−Ｐ−フェニレンジアミンのよ
うな芳香族アミンを配合し、１２０℃の熱ロールにて５
分間混合した後、１２０°Ｃの熱プレスを用いて２０ｍ
ｍ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／ｃｍ２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り、以
降の表においても同様である。

第 表 上表から、芳香族アミンを添加しない試料Ｎｏ、１−１
．１９　、１−１２、および１−１５においては５００
ｐｐｍ以上の水分が発生し、また芳香族アミンの量が本
発明の範囲より少ない場合（試料Ｎｏ、　１−２）にも
多量（３９０ｐｐｍ）の水分が発生するのに対し、０．
０１〜２重量％の範囲内の芳香族アミンを添加した本発
明の実施例においては、水分量＋、’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は芳香族アミンの量が多
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表に示す架橋剤や芳香族アミンを配合した材料を
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℃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／ｃｍ”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（ターシャリーブチルパーオキシイソ
ブ℃ビル）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、更に水分量の測定を行なった。

その結果は第５表および第６表に示した。

上表から、芳香族アミンを添加しない試料Ｎｏ、　３−
１．３−９　、３−１２．および３−１５においては５
００ｐｐｍ以上の水分が発生し、また芳香族アミンの量
が本発明の範囲より少ない場合（試料Ｎｏ、３−２）に
も多量（３７０ｐｐｍ）の水分が発生するのに対し、０
．０１〜２重量％の範囲内の芳香族アミンを添加した本
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５表中試料Ｎｏ、　３１は芳香族アミンの量が多
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 (5)

【特許請求の範囲】
1. （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、かつ芳香族アミン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. （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（１）
   記載の絶縁ケーブル。
3. （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. （４）芳香族アミンは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. （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。