JPH02258851A - Electrical insulating resin composition - Google Patents

Electrical insulating resin composition

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JPH02258851A
JPH02258851A JP8080989A JP8080989A JPH02258851A JP H02258851 A JPH02258851 A JP H02258851A JP 8080989 A JP8080989 A JP 8080989A JP 8080989 A JP8080989 A JP 8080989A JP H02258851 A JPH02258851 A JP H02258851A
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JP
Japan
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ethylene
copolymer
vinyl alcohol
ethyl acrylate
composition
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JP8080989A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Sunatsuka
砂塚 英夫
Susumu Takahashi
享 高橋
Mitsutaka Tanida
谷田 光隆
Toshio Niwa
利夫 丹羽
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an electrical insulating resin composition having excellent resistance to water-treeing and suitable as an insulator of power cable, etc., by compounding an ethylene-alpha-olefin copolymer having a specific density with a specific amount of a specific copolymer. CONSTITUTION:The objective composition is produced by compounding (A) an ethylene-alpha-olefin copolymer having a density of 0.88-0.91g/cm<3> with (B) one or more kinds of copolymers selected from ethylene vinyl alcohol copolymer and ethylene-ethyl acrylate copolymer. The content of either vinyl alcohol unit or ethyl acrylate in the composition is 0.2-10wt.% and that of the sum of vinyl alcohol unit and ethyl acrylate in the composition is <=20wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電カケープルの絶縁体などに用いられる耐
水トリー性の良好な電気絶縁性樹脂組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] This invention relates to an electrically insulating resin composition with good water resistance and used as an insulator for electrical cables.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ポリエチレン組成物は、その電気的特性や機械的特性等
から種々の電気絶縁性材料として使用されており、特に
電カケープルの絶縁体としても多(用いられている。
Polyethylene compositions are used as various electrically insulating materials due to their electrical and mechanical properties, and are particularly widely used as insulators for electrical cables.

しかしながら、近年の使用電圧の高圧化に伴い水トリー
性の問題がクローズアップされている。
However, in recent years, as the voltage used has become higher, the problem of water tree property has been attracting attention.

即ち、電カケープルの絶縁体として架橋ポリエチレンを
用いた場合、長期間に渡り浸水状態で課電が続けられる
と、最終的には絶縁破壊が生ずる現象であるが、その原
因としては、ポリエチレンが疎水性であるために水が異
常電界部分に集中し易いためであると考えられる。
In other words, when cross-linked polyethylene is used as the insulator of a power cable, dielectric breakdown will eventually occur if electricity continues to be applied while submerged in water for a long period of time.The reason for this is that polyethylene is hydrophobic. This is thought to be because water tends to concentrate in the abnormal electric field area due to the nature of the electric field.

このような水トリーに対する対策として、種々の方策が
考えられているが、ポリエチレンに他の樹脂等をブレン
ドすることが試みられている。即ち、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体(E V A)、エチレンー二チルアクリ
レート共重合体(E E A )、ポリエチレングリコ
ール(PEG)等をブレンドしたものが提案されている
Various measures have been considered as countermeasures against such water trees, and attempts have been made to blend polyethylene with other resins. That is, blends of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-dityl acrylate copolymer (EEA), polyethylene glycol (PEG), etc. have been proposed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記したこれらの樹脂の添加によっても
、例えば、異常浸水状態が続くような場合には、未だ十
分とは言えなかった。
However, even the addition of these resins described above is still not sufficient, for example, in cases where abnormal water immersion continues.

本発明は、このような条件下でも十分に対応でき、特に
耐水トリー性に優れた電気絶縁材料として使用できる樹
脂組成物を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a resin composition that can sufficiently cope with such conditions and can be used as an electrical insulating material that has particularly excellent water resistance.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明においては、密度0.88〜0.919/cI
113のエチレン・α−オレフィン共重合体ト、エチレ
ン・ビニルアルコール共重合体およびエチレン・アクリ
ル酸エチル共重合体の少なくとも1つ以上の共重合体と
からなる組成物であって、この組成物中のビニルアルコ
ールおよびアクリル酸エチルのいずれか1種の含有量が
0.2〜10重1%で、かつビニルアルコールおよびア
クリル酸エチルの2種の合計の含有量が20重量%以下
である組成物を用いることによって、上記課題を解決す
るようにした。
In this invention, the density is 0.88 to 0.919/cI
A composition comprising at least one copolymer of ethylene/α-olefin copolymer No. 113, an ethylene/vinyl alcohol copolymer, and an ethylene/ethyl acrylate copolymer, the composition comprising: A composition in which the content of any one of vinyl alcohol and ethyl acrylate is 0.2 to 10% by weight, and the total content of the two types of vinyl alcohol and ethyl acrylate is 20% by weight or less. The above problem was solved by using .

この発明で用いられる密度0.88〜0.919/cf
fl″のエチレン・α−オレフィン共重合体トシては、
プロピレン、ブテン−1,4−メチルペンテン−1等の
炭素数3〜10のα−オレフィンとエチレンとの共重合
体で、その密度が0.88〜0、 919/cm″の範
囲のものが選ばれる。密度が0.88〜0.919/c
tn3の範囲のエチレン−a−オレフィン共重合体を用
いることにより、従来から使用されている低密度ポリエ
チレンに比べて樹脂組成物の耐水トリー性が向上する。
Density 0.88 to 0.919/cf used in this invention
The ethylene/α-olefin copolymer of fl'' is
A copolymer of ethylene and an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms, such as propylene and butene-1,4-methylpentene-1, with a density in the range of 0.88 to 0.919/cm''. Selected.Density is 0.88-0.919/c
By using an ethylene-a-olefin copolymer in the range of tn3, the water resistance of the resin composition is improved compared to conventionally used low-density polyethylene.

この発明の樹脂組成物にあっては、このエチレン中α−
オレフィン共重合体に対して、エチレン・ビニルアルコ
ール共重合体およびエチレン・アクリル酸エチル共重合
体のいずれか1種または2種をブレンドして耐水トリー
性を更に改善するようにしている。これらの共重合体の
配合量は、ブレンドポリマー中の極性基の含有量によっ
て規定される。すなわち、エチレン・ビニルアルコール
共重合体およびエチレン・アクリル酸エチル共重合体の
うちのいずれか1種をブレンドする場合には、ビニルア
ルコールおよびアクリル酸エチルのいずれか1種が0.
2〜10重量%の範囲となるように定められる。0.2
重量%未満では耐水トリー性の向上効果が得られず、1
0重量%を越えると初期絶縁破壊特性および誘電圧接が
低下して不都合となる。したがって、エチレン・ビニル
アルコール共重合体およびエチレン・アクリル酸エチル
共重合体自体のそれぞれのビニルアルコールおよびアク
リル酸エチルの含有量に限定されず、ブレンドポリマー
全体中のそれぞれの含有量が0. 2〜10重量%であ
ればよい。
In the resin composition of this invention, α-
Water resistance is further improved by blending one or two of ethylene/vinyl alcohol copolymer and ethylene/ethyl acrylate copolymer with the olefin copolymer. The blending amount of these copolymers is determined by the content of polar groups in the blend polymer. That is, when blending any one of an ethylene/vinyl alcohol copolymer and an ethylene/ethyl acrylate copolymer, one of the vinyl alcohol and ethyl acrylate has 0.
It is determined to be in the range of 2 to 10% by weight. 0.2
If it is less than 1% by weight, the effect of improving water resistance cannot be obtained;
If it exceeds 0% by weight, the initial dielectric breakdown characteristics and dielectric voltage contact will deteriorate, resulting in disadvantages. Therefore, the respective contents of vinyl alcohol and ethyl acrylate in the ethylene/vinyl alcohol copolymer and ethylene/ethyl acrylate copolymer themselves are not limited, and the content of each in the entire blend polymer is 0. It may be 2 to 10% by weight.

マタ、エチレン・ビニルアルコール共重合体オよびエチ
レン・アクリル酸エチル共重合体の2種をブレンドする
場合には、ブレンドポリマー中のビニルアルコールおよ
びアクリル酸エチルのそれぞれの含有量が0.2〜10
重量%の範囲とされ、かつこれらの2種の合計の含有量
が20重量%以下とされる。20重量%を越えると極性
基の含有量が過剰となり、組成物の電気的特性が低下し
て不都合となる。
When blending two types of polyester, ethylene/vinyl alcohol copolymer and ethylene/ethyl acrylate copolymer, the content of each of vinyl alcohol and ethyl acrylate in the blend polymer is 0.2 to 10%.
% by weight, and the total content of these two types is 20% by weight or less. If it exceeds 20% by weight, the content of polar groups will be excessive and the electrical properties of the composition will deteriorate, resulting in disadvantages.

この発明の樹脂組成物にあっては、高温時の流動性を防
止するために、必要に応じて架橋させることができる。
The resin composition of the present invention can be crosslinked if necessary in order to prevent fluidity at high temperatures.

この場合の架橋方法としては、有機過酸化物を用いた化
学架橋、シラン架橋や電子線照射架橋などが用いられる
。また、必要に応じて老化防止剤、架橋助剤、架橋促進
剤などの配合剤を適宜添加することもできる。
As a crosslinking method in this case, chemical crosslinking using an organic peroxide, silane crosslinking, electron beam irradiation crosslinking, etc. are used. Furthermore, compounding agents such as anti-aging agents, crosslinking aids, and crosslinking accelerators may be added as appropriate.

このような電気絶縁性樹脂組成物にあっては、極性基が
適量存在しこの極性基に水分が分散し、異常電界部分に
集中することがなくなり、耐水トリー性が向上する。
In such an electrically insulating resin composition, a suitable amount of polar groups is present, water is dispersed in the polar groups, and water is not concentrated in abnormal electric field areas, thereby improving water resistance.

以下、実施例を示して作用効果を明確にする。Hereinafter, examples will be shown to clarify the effects.

〈実施例〉 第1表に示す組成物(実施例■〜[相]、比較例■〜■
)を作成した。尚、実施例■〜■の場合は、エチレン・
ブテン−1共重合体<too、  890MFR=l、
Q)に対してエチレン−ビニルアルコール共重合体(E
−VAL、  クラレ社製、エバールEP−Gl 10
.MFR=14.VΔL%=64%)又はエチレン−ア
クリル酸エチル共1重合体(EEA、MFR=2.EA
%=15%)を種々の割合で添加し、この混合物100
重量部に架橋剤として、ジクミルパーオキサイド2.0
重量部、老化防止剤として、4,4′−チオビス−(6
第3メチル−3−メチルフェノール)を0. 3平頂部
加えて混練し、組成物を得た。
<Example> Compositions shown in Table 1 (Examples ■~[phase], Comparative Examples ■~■
)It was created. In addition, in the case of Examples ■ to ■, ethylene
Butene-1 copolymer<too, 890MFR=l,
Q) versus ethylene-vinyl alcohol copolymer (E
-VAL, manufactured by Kuraray Co., Ltd., EVAL EP-Gl 10
.. MFR=14. VΔL%=64%) or ethylene-ethyl acrylate comonopolymer (EEA, MFR=2.EA
%=15%) in various proportions, and this mixture 100%
Dicumyl peroxide 2.0 as a crosslinking agent in the weight part
Part by weight, 4,4'-thiobis-(6
tertiary methyl-3-methylphenol) to 0. 3 flat tops were added and kneaded to obtain a composition.

マタ、実施例■の場合は、エチレン−4−メチルペンテ
ン−1共重合体く密度0.900.MFR=1.0)に
対シて、エチレン−ビニルアルコール共重合体(E−V
AL、  クラレ社製、エバールE P−G l 10
) 及ヒエチレンー酢酸ビニル共重合体(E V A 
、 M F R= 2 、 V A %= 15 %)
を添加したものに、上記実施例と同様に架橋剤及び老化
防止剤を加えて組成物を得た。
In the case of Example 2, the density of the ethylene-4-methylpentene-1 copolymer was 0.900. MFR=1.0), ethylene-vinyl alcohol copolymer (E-V
AL, manufactured by Kuraray Co., Ltd., EVAL EP-Gl 10
) and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA
, MFR=2, VA%=15%)
A crosslinking agent and an anti-aging agent were added to the mixture in the same manner as in the above example to obtain a composition.

また、比較例■〜■の場合は、エチレン−ブテン−1共
重合体(密度0.890.MFR=1゜0)のみのもの
、低密度ポリエチレン(密度0゜923、MFR=1.
2)のみのものに、上記実施例と同様に架橋剤及び老゛
化防止剤を加えて組成物を得た。
In addition, in the case of Comparative Examples ① to ②, those containing only ethylene-butene-1 copolymer (density 0.890.MFR=1°0) and low-density polyethylene (density 0°923, MFR=1.0°) were used.
A composition was obtained by adding a crosslinking agent and an anti-aging agent to 2) in the same manner as in the above example.

これらの各組成物を180°CXl0分間プレス成形し
たシート状試料について、水トリー試験及び誘電正接(
tanδ)を測定した。
Water tree test and dielectric loss tangent (
tan δ) was measured.

この際の水トリー試験では、厚さ5IIlfflの試験
片の底面に導電性塗料を設け、これを接地側電極とし、
上面には水電極を設け、これに]QKv、IK Hzの
電圧を30日間印加後、試験片を煮沸し、これにより発
生する50μ以上の水トリー数を観察し、比較例■の場
合の発生数を100とする相対数として表示した。
In this water tree test, a conductive paint was applied to the bottom of a test piece with a thickness of 5IIlffl, and this was used as a grounding electrode.
A water electrode was provided on the top surface, and after applying a voltage of QKv, IK Hz to this for 30 days, the test piece was boiled, and the number of water trees of 50 μ or more generated was observed, and the number of water trees generated in Comparative Example ① was determined. It is expressed as a relative number with the number being 100.

又、誘電正接(tanδ)は、1mm厚のシートにlK
v、50Hzの電圧を印加し、シェーリングブリッジに
より測定した。
In addition, the dielectric loss tangent (tan δ) is lK for a 1 mm thick sheet.
A voltage of 50 Hz was applied and the measurement was performed using a Schering bridge.

次に、前記第1表の実施例■、■及び比較例■。Next, Examples (2) and (2) and Comparative Example (2) in Table 1 above.

■の組成物を導体上に3mm厚さに押出し被覆して20
01111TI?導体断面積の電カケープルを作成し、
それぞれを実施例■、■、比較例■、■とじた。
The composition of (2) was extruded and coated on the conductor to a thickness of 3 mm.
01111TI? Create a power cable with a conductor cross section,
Examples (2) and (2) and comparative examples (2) and (2) were bound, respectively.

なお、これらのケーブルは内部及び外部半導電層を有す
るものである。
Note that these cables have inner and outer semiconducting layers.

上記電カケープルについて、70℃の温水中で1KHz
、10Kvの電圧を90日間印加した後、5Kv/30
分ステップアップの条件で交流破壊電圧を求めた。その
結果を第2表に示す。
Regarding the above electric cable, 1KHz in 70℃ warm water
, after applying a voltage of 10Kv for 90 days, 5Kv/30
AC breakdown voltage was determined under minute step-up conditions. The results are shown in Table 2.

第1表および第2表の結果から明らかなように、この発
明の電気絶縁性樹脂組成物は、水トリーの発生が少な(
、かつ電気的特性が優れたものであることがわかる。
As is clear from the results in Tables 1 and 2, the electrically insulating resin composition of the present invention has less occurrence of water trees (
, and has excellent electrical characteristics.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以」二説明したように、この発明の電気絶縁性樹脂組成
物は、密度0.88〜0.919/cm3のエチレン・
α−オレフィン共重合体と、エチレン・ビニルアルコー
ル共重合体およびエチレン・アクリル酸エチル共重合体
の少なくとも1つ以上の共重合体とからなる組成物であ
って、この組成物中のビニルアルコールおよびアクリル
酸エチルのいずれか1種の含有量が0.2〜10重世%
で、かつビニルアルコールおよびアクリル酸エチルの2
種の合計の含有量が20重量%以下であるとしたもので
あるので、この組成物を電カケープルの絶縁体としたと
きに水トリーの発生がほとんどなく、かつ電気的特性の
優れたものとなる効果が得られる。
As explained below, the electrically insulating resin composition of the present invention is made of ethylene having a density of 0.88 to 0.919/cm3.
A composition comprising an α-olefin copolymer and at least one copolymer of ethylene/vinyl alcohol copolymer and ethylene/ethyl acrylate copolymer, wherein the vinyl alcohol and The content of any one of ethyl acrylate is 0.2 to 10%
, and 2 of vinyl alcohol and ethyl acrylate
Since the total content of seeds is 20% by weight or less, when this composition is used as an insulator for electrical cables, there is almost no water tree generation and the composition has excellent electrical properties. You can get the following effect.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 密度0.88〜0.91g/cm^3のエチレン・α−
オレフィン共重合体と、 エチレン・ビニルアルコール共重合体およびエチレン・
アクリル酸エチル共重合体の少なくとも1つ以上の共重
合体とからなる組成物であって、この組成物中のビニル
アルコールおよびアクリル酸エチルのいずれか1種の含
有量が0.2〜10重量%で、かつビニルアルコールお
よびアクリル酸エチルの2種の合計の含有量が20重量
%以下であることを特徴とする電気絶縁性樹脂組成物。
[Claims] Ethylene α- having a density of 0.88 to 0.91 g/cm^3
Olefin copolymers, ethylene/vinyl alcohol copolymers, and ethylene/vinyl alcohol copolymers.
A composition comprising at least one copolymer of ethyl acrylate copolymer, wherein the content of any one of vinyl alcohol and ethyl acrylate in the composition is 0.2 to 10% by weight. %, and the total content of two types of vinyl alcohol and ethyl acrylate is 20% by weight or less.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0386742A (en) * 1989-08-31 1991-04-11 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd Crosslinkable ethylene copolymer composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0386742A (en) * 1989-08-31 1991-04-11 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd Crosslinkable ethylene copolymer composition

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