JPH05303919A - 屋外用絶縁高分子材料組成物 - Google Patents

屋外用絶縁高分子材料組成物

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JPH05303919A
JPH05303919A JP10723092A JP10723092A JPH05303919A JP H05303919 A JPH05303919 A JP H05303919A JP 10723092 A JP10723092 A JP 10723092A JP 10723092 A JP10723092 A JP 10723092A JP H05303919 A JPH05303919 A JP H05303919A
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JP
Japan
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aluminum hydroxide
epdm rubber
polymer material
added
filler
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Pending
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JP10723092A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Kurata
保幸 蔵田
Takeshi Endo
剛 遠藤
Hiroshi Miyagawa
博司 宮川
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂材料を用いた高分子絶縁材の耐候性及び
耐トラッキング性を高めた絶縁高分子材料組成物を得る
ことを目的とする。 【構成】 高分子材料としてEPDMゴムを選択し、充
填材として水酸化アルミニウムを用いて、上記2成分系
の混練物を射出成形手段によって成形した屋外用絶縁高
分子材料組成物の構成にしてある。具体的にはEPDM
ゴム100重量部に対して水酸化アルミニウムを20〜
120重量部添加する。更に上記EPDMゴムに充填材
としての水酸化アルミニウムと分散剤としてのステアリ
ン酸を添加して、上記3成分系の混練物を射出成形手段
によって成形する。具体的にはEPDMゴム100重量
部に対して水酸化アルミニウムを100〜120重量
部、ステアリン酸を0.5〜4重量部添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高電圧機器で屋外に直接
暴露される絶縁高分子材料を用いた成形品、例えば碍
子,碍管,スペーサ,ブッシング等の組成物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】高電圧機器で屋外に直接暴露される成形
品、例えば碍子,碍管,スペーサ,ブッシング等を構成
する絶縁材組成物として、下記の技術文献に記載された
例が知られている。
【0003】(1)電気・電子先端技術展と技術セミナ
ー:「屋外用高分子碍子の現状」 電力中央研究所 横須賀研究所 新素材研究室 渡辺、
高橋他 (2)EIM−90−3「屋外碍子用ポリマーの長期特
性について」 日本ガイシ 国枝、篠窪、中井 (3)ゴム技術シンポジウム:ゴム練り〜理論と実学
1,2,3(日本ゴム協会技術部会) 上記の技術文献に記載されているように、高電圧機器で
屋外に直接暴露される絶縁材料及び構造材料は、従来か
ら電気,機械的に劣化しない磁器製品が使用されてい
る。
【0004】しかしながらこのような従来の絶縁材料及
び構造材料、例えば碍子に代表されるように、磁器は比
重が大きいことから製品自体が重くなって鉄塔の強度に
制限が生じる上、コンパクト化及び美化を妨げていると
いう難点がある。又、磁器自体が硬く且つ脆い性質を有
しているため、碍子外側での気中閃絡時の電気エネルギ
ーによる衝撃で碍子の笠が割れてしまい、鉄塔から部品
が落下したり、ソレスター素子を内在する碍管では過大
な雷サージを吸収する場合に生じる素子の貫通または素
子外側の閃絡によるエネルギーで素子と碍管との隙間に
ある空気が膨張,爆発して碍管が飛散することがあると
いう問題点がある。
【0005】上記に鑑みて、磁器と比べて相対的に耐衝
撃性が高く、且つ軽量である高分子材料による磁器製品
との置き換えが以前から検討されている。そして初期段
階では、高分子材料としてエポキシ樹脂が選択されてい
る。このエポキシ樹脂には低粘度の液体のものから固体
のものまであり、硬化剤又は触媒の存在で室温或は加熱
下で容易に硬化する。そして硬化時の収縮が少なく、水
とかガスを発生しないという特徴があり、且つ反応性に
富んだ硬化物を与えることで知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の高
分子材料、特に初期に検討されたエポキシ樹脂は、耐屋
外性,耐トラッキング性等が不十分であり、又、フラッ
シュオーバー時に笠割れが生じるという問題点がある。
【0007】上記の問題点に対処するため、例えば高分
子材料として採用したエポキシ樹脂にシリコーン樹脂等
の表面コーティングを行う方法が考慮されるが、この方
法は時間と手間が多くかかる工程を採らざるを得ず、ま
た本質的にエポキシ樹脂の改良も求められている現状に
ある。しかしエポキシ樹脂として耐候性の高いグレード
のものを選択しても所詮エポキシ樹脂の中の相対順位の
問題であり、抜本的な問題解決とはなっていない。
【0008】そこで本発明はこのような従来の絶縁材料
及び構造材料が有している課題を解消して、耐候性及び
耐トラッキング性に優れた絶縁高分子材料組成物を得る
ことを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、先ず請求項1により、高分子材料として
EPDMゴムを選択するとともに、充填材として水酸化
アルミニウムを用いて、上記2成分系の混練物を射出成
形手段によって成形した屋外用絶縁高分子材料組成物の
構成にしてある。又、上記EPDMゴム100重量部に
対して水酸化アルミニウムを20〜120重量部添加し
てある。
【0010】更に請求項3により、高分子材料としてE
PDMゴムを選択するとともに、充填材として水酸化ア
ルミニウム及び分散剤としてステアリン酸を用いて、上
記3成分系の混練物を射出成形手段によって成形した屋
外用絶縁高分子材料組成物の構成にしてある。上記EP
DMゴム100重量部に対して水酸化アルミニウムを1
00〜120重量部、ステアリン酸を0.5〜4重量部
添加してある。
【0011】
【作用】かかる高分子材料組成物によれば、EPDMゴ
ムに充填材として添加する水酸化アルミニウムを20〜
120phr添加することにより、傾斜平板法による評
価試験結果から耐屋外絶縁性が良好であって、実用性が
高いことが判明した。更に得られた組成物の比重は磁器
の比重の半分以下であり、製品化した場合の重量が大幅
に軽減される。
【0012】又、上記EPDMゴムに対して充填材とし
ての水酸化アルミニウム及び分散剤としてのステアリン
酸を添加したことにより、ニーダー又はロールで混練す
る際の水酸化アルミニウムの分散性が高められ、ムーニ
ー粘度,密度及び引張強度のばらつきが小さく、信頼性
の高い屋外用絶縁高分子材料組成物が得られる。
【0013】
【実施例】以下、本発明にかかる屋外用絶縁高分子材料
組成物の具体的な実施例を説明する。本実施例における
上記組成物は、高電圧機器で屋外に直接暴露される成形
品、例えば碍子,碍管,スペーサ,ブッシング等に採用
される材料及び材料組成を提供するものである。
【0014】通常屋外用絶縁高分子材料として求められ
る要件は、太陽光,特に紫外線の照射と、温度変化及び
風雨等の自然環境の元で電圧が常時かかっている状態、
所謂屋外暴露課電状態で材料の変質がなく、且つ壊れた
りしないという本質的な要求の外に、材料自体が軽量化
されていることが大きな要件となっている。
【0015】そこで本実施例では、上記の要件を満足す
るため、高分子材料としてエチレンプロピレンジエンモ
ノマーラバー(Ethylen Propylene Diene Monomer Rubb
er,以下EPDMゴムと略称する)を選択し、充填材と
して耐屋外絶縁性に優れ、難燃性を合わせ持つ水酸化ア
ルミニウムを用いた。具体的にはEPDMゴムとして住
友化学製エスプレン600Fを使用し、水酸化アルミニ
ウムとして昭和電工製H−32を用いた。
【0016】EPDMゴムとは共役二重結合が二つある
化合物の総称であり、一般にエチレンとプロピレンのゴ
ム状共重合体をEPMといい、この重合体と側鎖に不飽
和基を持たせたものが前記EPDMゴムである。尚、こ
れらを総称してEPR(エチレンプロピレンラバー)と
いうこともある。
【0017】以下に本発明の第1実施例を説明する。即
ち、上記のエスプレン600FとH−32とをニーダー
(混練機)で十分に混練し、射出成形手段によって試料
を作成した。この射出成形手段とは周知のように成形材
料を射出シリンダの中で加熱溶融し、流動化した成形材
料を射出プランジャ又はスクリューによって固く閉じた
金型の中に圧入して成形する方法である。そして上記エ
スプレン600FとH−32の2成分系の射出成形によ
る平板を作成し、傾斜平板法(IEC pub.587
法に準拠,2.5kv,試料短絡時終了)によって評価
を行った。その結果を表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1における比較例−1は、試料としてエ
ポキシ樹脂単体を用いた例、比較例−2は同エスプレン
600F単体を用いた例、比較例3はエスプレン600
Fに充填材としてタルクを用いた例を各々示している。
これに対して本実施例−1では、エスプレン600Fに
充填材として添加するH−32を20〜140phr
(per hundred resin)までの6通りに調製した各試料
について試験を行った。上記20phrとは、エスプレ
ン600F100重量部に対してH−32が20重量部
の添加割合であることを表している。
【0020】上記の傾斜平板法とは、以下に記す測定方
法に基づいて行われる。即ち、平板で成る前記試料表面
を紙やすり等によって光沢がなくなるまで磨いた後、ボ
ルトを通して上部電極と下部電極を形成し、この試料を
支持絶縁物を用いて45°の角度を保って支持し、しか
る後に上部電極に固定した濾紙に汚損液を供給する。す
ると汚損液が試料に沿って流れることで上下両電極が短
絡し、両電極に印加した高電圧により放電が発生して試
料の表面が劣化する。試験の規格電圧は2.5kV,
3.5kV,4.5kVであり、300分を最大試験時
間として劣化によるトラッキングの有無を確認する。
尚、試料が短絡した時点で試験が終了し、それまでの時
間の長さから耐屋外絶縁性の良否を判定する。
【0021】比較例−1の試験時間は5分,比較例−2
の試験時間は25分,比較例−3の試験時間は40分で
あったのに対して、本実施例におけるH−32が20p
hrの試料の試験時間は50分,同じく40phrで2
00分,同じく60〜120phrで360分以上であ
った。尚、H−32の充填材量が140phrでは混練
不可であった。従って本実施例の場合、H−32の添加
量は20〜120phrが適当であることが理解され
る。
【0022】上記の評価試験において、傾斜平板法の試
験時間が360分以上のものは、試験規格が最大時間で
も短絡が起こらない場合であり、従って耐屋外絶縁性が
良好であって実用性が高いことが判明した。又、従来用
いられている磁器の比重が2.7であるのに対して、本
実施例によって得られた試料の比重は1.0〜1.3で
あって磁器の比重の半分以下であり、製品化した場合の
重量を大幅に軽減することが可能となる。
【0023】次に本発明の第2実施例を説明する。この
第2実施例では、上記第1実施例におけるEPDMゴム
と水酸化アルミニウムとをニーダー又はロールで混練す
る際の分散性を高めるために、水酸化アルミニウムの分
散剤としてステアリン酸を用いたことを特徴としてい
る。ステアリン酸として花王製ルナックS−30を用い
た。
【0024】実施に際して、前記エスプレン600Fと
H−32及びS−30の3成分系で混練を行い、ムーニ
ー粘度測定,密度測定結果から分散性を評価した。その
結果を表2〜表6に示す。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】
【表5】
【0029】
【表6】
【0030】尚、表2の比較例−4,5は、ステアリン
酸を加えていない系における測定結果である。又、実施
例−2〜実施例−9は、H−32の充填量100phr
又は120phrに対してS−30を夫々0.5,1.
0,2.0,4.0phrとした場合の測定結果であ
る。
【0031】各表中のM1+4(100℃)で示すムーニ
ー粘度とは、ゴムの粘度を示す数値であり、試料のゴム
をセットして1分間放置し、その後に測定を開始してか
ら4分後の値である。このムーニー粘度は通常100℃
と121℃で測定されるが、特記がない場合は100℃
が用いられる。そして上記3成分系の混練物を前記第1
実施例と同様に射出成形手段によって成形することによ
って屋外用絶縁高分子材料組成物が得られる。
【0032】実施例−2〜9の測定結果によれば、比較
例−4,5に比してムーニー粘度及び密度のばらつきが
小さい高分子材料組成物が得られた。特に引張り強度の
ばらつきは比較例よりも1/3〜1/4程度にまで小さ
くすることが可能となる。
【0033】上記ムーニー粘度と密度のばらつきが小さ
いということは、充填材の分散が均一に行われているこ
とを示しており、コンパウンドとしての各特性のばらつ
きも小さくなって信頼性を高めることができる。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる屋外用絶縁高分子材料組成物によれば、EPDMゴ
ムに充填材として水酸化アルミニウムを添加することに
より、耐屋外絶縁性が良好で且つ実用性が高い組成物を
得ることが出来る。そして製作時に多くの時間と手間が
かからず、得られた組成物の比重は磁器の比重の半分以
下であり、製品化した場合の重量が大幅に軽減され、し
かも耐候性及び耐トラッキング性に優れた絶縁高分子材
料組成物が得られる。
【0035】又、上記EPDMゴムに対して充填材とし
ての水酸化アルミニウムに加えて分散剤としてのステア
リン酸を添加したことにより、混練する際の水酸化アル
ミニウムの分散性が高められ、ムーニー粘度,密度及び
引張強度のばらつきが小さく、信頼性の高い高分子材料
組成物を提供することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子材料としてEPDMゴムを選択す
    るとともに、充填材として水酸化アルミニウムを用い
    て、上記2成分系の混練物を射出成形手段によって成形
    したことを特徴とする屋外用絶縁高分子材料組成物。
  2. 【請求項2】 EPDMゴム100重量部に対して水酸
    化アルミニウムを20〜120重量部添加して成る請求
    項1記載の屋外用絶縁高分子材料組成物。
  3. 【請求項3】 高分子材料としてEPDMゴムを選択す
    るとともに、充填材として水酸化アルミニウム及び分散
    剤としてステアリン酸を用いて、上記3成分系の混練物
    を射出成形手段によって成形したことを特徴とする屋外
    用絶縁高分子材料組成物。
  4. 【請求項4】 EPDMゴム100重量部に対して水酸
    化アルミニウムを100〜120重量部、ステアリン酸
    を0.5〜4重量部添加して成る請求項3記載の屋外用
    絶縁高分子材料組成物。
JP10723092A 1992-04-27 1992-04-27 屋外用絶縁高分子材料組成物 Pending JPH05303919A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06279622A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Ngk Insulators Ltd ノンセラミック碍子のハウジングに用いられる電気絶縁物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06279622A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Ngk Insulators Ltd ノンセラミック碍子のハウジングに用いられる電気絶縁物

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