JPH06267334A - 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル - Google Patents
電気絶縁組成物及び電線・ケーブルInfo
- Publication number
- JPH06267334A JPH06267334A JP5050762A JP5076293A JPH06267334A JP H06267334 A JPH06267334 A JP H06267334A JP 5050762 A JP5050762 A JP 5050762A JP 5076293 A JP5076293 A JP 5076293A JP H06267334 A JPH06267334 A JP H06267334A
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- JP
- Japan
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- weight
- polyethylene
- cable
- parts
- electrically insulating
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水トリーの発生を大幅に抑止できる電気絶縁
組成物及び電線・ケーブルを提供する。 【構成】 ポリエチレンまたはエチレン系共重合体、あ
るいはこれらの混合物に対して窒素含有量が０．０１〜
１．０重量％のアミド化ポリエチレンを混和し、さらに
オレイン酸アマイドを少量添加してなることを特徴とし
ている。
組成物及び電線・ケーブルを提供する。 【構成】 ポリエチレンまたはエチレン系共重合体、あ
るいはこれらの混合物に対して窒素含有量が０．０１〜
１．０重量％のアミド化ポリエチレンを混和し、さらに
オレイン酸アマイドを少量添加してなることを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリエチレンなど
の電気絶縁組成物に係り、特に絶縁体内に発生する水ト
リー、特にボウタイトリーの発生を大幅に抑止すること
ができる電気絶縁組成物及び電線・ケーブルに関するも
のである。
の電気絶縁組成物に係り、特に絶縁体内に発生する水ト
リー、特にボウタイトリーの発生を大幅に抑止すること
ができる電気絶縁組成物及び電線・ケーブルに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】架橋ポリエチレンは高度の電気絶縁性を
有することから、電線・ケーブル用の電気絶縁体として
多く使用されている。
有することから、電線・ケーブル用の電気絶縁体として
多く使用されている。
【０００３】しかし、架橋ポリエチレン絶縁電線・ケー
ブルを湿潤な環境下で使用すると、水トリーと呼ばれる
電気化学的劣化（浸水課電劣化）が発生し、電気絶縁性
能が著しく低下する。このために、その発生の抑止につ
いては架橋ポリエチレン絶縁電線・ケーブルが本格的な
実用化を見るに至って以来、長年の課題とされていた。
数多くの基礎的あるいは実課電での研究の結果、水ト
リーは、次のような機構により発生すると考えられてい
る。架橋ポリエチレン絶縁体中のボイド，異物，並びに
絶縁体と半導電層界面の異物や突起等に水が凝集する
と、非極性の架橋ポリエチレンは水との親和性が低いた
め、凝集した水の圧力上昇によってその周辺に力学的ひ
ずみを生じ、水トリーの発生に至る。
ブルを湿潤な環境下で使用すると、水トリーと呼ばれる
電気化学的劣化（浸水課電劣化）が発生し、電気絶縁性
能が著しく低下する。このために、その発生の抑止につ
いては架橋ポリエチレン絶縁電線・ケーブルが本格的な
実用化を見るに至って以来、長年の課題とされていた。
数多くの基礎的あるいは実課電での研究の結果、水ト
リーは、次のような機構により発生すると考えられてい
る。架橋ポリエチレン絶縁体中のボイド，異物，並びに
絶縁体と半導電層界面の異物や突起等に水が凝集する
と、非極性の架橋ポリエチレンは水との親和性が低いた
め、凝集した水の圧力上昇によってその周辺に力学的ひ
ずみを生じ、水トリーの発生に至る。
【０００４】水トリーの発生を防止するために、レジン
の細心にわたる品質管理や製造ラインのクリーンルーム
化等の電線・ケーブル製造技術の改善、あるいは絶縁体
中への極性基の導入による親水性の向上などの手段が講
じられ、水トリーの発生は着実に抑止されつつある。
の細心にわたる品質管理や製造ラインのクリーンルーム
化等の電線・ケーブル製造技術の改善、あるいは絶縁体
中への極性基の導入による親水性の向上などの手段が講
じられ、水トリーの発生は着実に抑止されつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
各方面にわたる努力が重ねられているにもかかわらず、
今日の技術では水トリーの発生を皆無にできる段階まで
には至っていない。このため、鋭意その発生の抑止対策
についての検討が進められているのが実情である。
各方面にわたる努力が重ねられているにもかかわらず、
今日の技術では水トリーの発生を皆無にできる段階まで
には至っていない。このため、鋭意その発生の抑止対策
についての検討が進められているのが実情である。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、絶縁体中にボイド，異物並びに絶縁体と半導電
層との界面における不整といった欠陥が不可避的に存在
していても、水トリーの発生を大幅に抑止できる電気絶
縁組成物及び電線・ケーブルを提供することを目的とす
る。
もので、絶縁体中にボイド，異物並びに絶縁体と半導電
層との界面における不整といった欠陥が不可避的に存在
していても、水トリーの発生を大幅に抑止できる電気絶
縁組成物及び電線・ケーブルを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ポリエ
チレンまたはエチレン系共重合体、あるいはこれらの混
合物に対して窒素含有量が０．０１〜１．０重量％のア
ミド化ポリエチレンを混和し、さらにオレイン酸アマイ
ドを少量添加してなる電気絶縁組成物にあり、また、ポ
リエチレンまたはエチレン系共重合体、あるいはこれら
の混合物９９．９〜７０重量部に対し、窒素含有量が
０．０１〜１．０重量％のアミド化ポリエチレンを０．
１〜３０重量部混和したブレンド物１００重量部に、オ
レイン酸アマイドを０．０２〜１．０重量部添加してな
る組成物を、導体外周に被覆してなる電線・ケーブルで
ある。
チレンまたはエチレン系共重合体、あるいはこれらの混
合物に対して窒素含有量が０．０１〜１．０重量％のア
ミド化ポリエチレンを混和し、さらにオレイン酸アマイ
ドを少量添加してなる電気絶縁組成物にあり、また、ポ
リエチレンまたはエチレン系共重合体、あるいはこれら
の混合物９９．９〜７０重量部に対し、窒素含有量が
０．０１〜１．０重量％のアミド化ポリエチレンを０．
１〜３０重量部混和したブレンド物１００重量部に、オ
レイン酸アマイドを０．０２〜１．０重量部添加してな
る組成物を、導体外周に被覆してなる電線・ケーブルで
ある。
【０００８】
【作用】本発明で使用するアミド化ポリエチレンとは、
次の化１の構造を有するものである。
次の化１の構造を有するものである。
【０００９】
【化１】
【００１０】このアミド化ポリエチレンは、ポリエチレ
ンやエチレン系共重合体と重合架橋すると共に分子中に
アミドを有するため、水との親和性が高くなり、水の凝
集を防止するため水トリーの発生を抑制することができ
る。
ンやエチレン系共重合体と重合架橋すると共に分子中に
アミドを有するため、水との親和性が高くなり、水の凝
集を防止するため水トリーの発生を抑制することができ
る。
【００１１】このアミド化ポリエチレンの窒素含有量を
規定したのは組成物中のアミノ基の含有量に応じて親和
性が問題となるためであり、０．０１重量％未満では目
的とするボウタイトリー発生抑止効果が不十分であり、
１．０重量％を越えると組成物の誘電正接が高くなり、
製品の性能を低下させてしまうからである。
規定したのは組成物中のアミノ基の含有量に応じて親和
性が問題となるためであり、０．０１重量％未満では目
的とするボウタイトリー発生抑止効果が不十分であり、
１．０重量％を越えると組成物の誘電正接が高くなり、
製品の性能を低下させてしまうからである。
【００１２】また、オレイン酸アマイドを少量添加する
のは組成物の表面活性を向上させてボウタイトリー発生
抑止効果をさらに高めるためである。
のは組成物の表面活性を向上させてボウタイトリー発生
抑止効果をさらに高めるためである。
【００１３】ここで、オレイン酸アマイドの添加量は
０．０２重量部〜１．０重量部とするのが好ましい。す
なわち、添加量が０．０２重量部未満では、目的とする
ボウタイトリー発生抑止効果が不十分であり、１．０重
量部を越えると相溶性の上限から絶縁体表面に析出し
（この現象をブルームという）、製品の品質を低下させ
てしまうからである。
０．０２重量部〜１．０重量部とするのが好ましい。す
なわち、添加量が０．０２重量部未満では、目的とする
ボウタイトリー発生抑止効果が不十分であり、１．０重
量部を越えると相溶性の上限から絶縁体表面に析出し
（この現象をブルームという）、製品の品質を低下させ
てしまうからである。
【００１４】また、アミド化ポリエチレンとオレイン酸
アマイドは、それぞれ単独で使用した場合も、ボウタイ
トリー発生抑止効果は見られるが、これら２種類を併用
すると相乗効果により、その抑止効果が著しく向上する
ことが見いだされている。
アマイドは、それぞれ単独で使用した場合も、ボウタイ
トリー発生抑止効果は見られるが、これら２種類を併用
すると相乗効果により、その抑止効果が著しく向上する
ことが見いだされている。
【００１５】ベースレジンとしては、低密度ポリエチレ
ン，中密度ポリエチレンおよびエチレン−プロピレン共
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等エチレンを過半に含むポリ
オレフィンが該当する。これらのうち１種、または２種
以上を組み合わせて用いてもよい。
ン，中密度ポリエチレンおよびエチレン−プロピレン共
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等エチレンを過半に含むポリ
オレフィンが該当する。これらのうち１種、または２種
以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１６】架橋法としては、ジクミルパーオキサイ
ド，１，３−ビス−（ｔ−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−ジー・・
（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３等の有機過酸
化物による化学架橋が一般的である。その他には、トリ
エトキシビニルシラン等のシラン類を用いたシラン水架
橋や、電子線などの電離性放射線による照射架橋があ
る。
ド，１，３−ビス−（ｔ−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−ジー・・
（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３等の有機過酸
化物による化学架橋が一般的である。その他には、トリ
エトキシビニルシラン等のシラン類を用いたシラン水架
橋や、電子線などの電離性放射線による照射架橋があ
る。
【００１７】その他必要によっては、滑剤，着色剤，充
填剤，架橋促進剤等を添加することは一向に差し支えな
い。
填剤，架橋促進剤等を添加することは一向に差し支えな
い。
【００１８】なお、ボウタイトリーに及ぼす水分の影響
は極めて大きく、期中で課電したケーブルや金属シース
等で遮水したケーブルにもボウタイトリーが見いだされ
る。これらは外部から浸透した水分によるものではな
く、ケーブル製造時に架橋ポリチレンの内部に含まれる
微量の水分によるものであると考えられる。このような
ボウタイトリーに対しても、本発明に係る電気絶縁組成
物が有効なトリー抑止効果を発揮することはいうまでも
ない。
は極めて大きく、期中で課電したケーブルや金属シース
等で遮水したケーブルにもボウタイトリーが見いだされ
る。これらは外部から浸透した水分によるものではな
く、ケーブル製造時に架橋ポリチレンの内部に含まれる
微量の水分によるものであると考えられる。このような
ボウタイトリーに対しても、本発明に係る電気絶縁組成
物が有効なトリー抑止効果を発揮することはいうまでも
ない。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の好適実施例を説明する。
【００２０】先ず、図１は本発明の架橋ポリエチレン電
力ケーブルの断面図を示し、図１において、導体１の外
周に内部半導電層２、本発明の電気絶縁組成物からなる
絶縁層３、外部半導電層４が順に被覆されてケーブル５
が構成される。
力ケーブルの断面図を示し、図１において、導体１の外
周に内部半導電層２、本発明の電気絶縁組成物からなる
絶縁層３、外部半導電層４が順に被覆されてケーブル５
が構成される。
【００２１】次にこの本発明における絶縁層の配合例を
表１に、また比較例の配合例を表２に示す。
表１に、また比較例の配合例を表２に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表１，表２に示す配合の組成物を１２０℃
の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタイザーでペ
レット化した。次いで、このペレットを押出機に導入
し、図１で説明したように外径３ｍｍの銅導体１上に
０．５ｍｍ厚の内部半導電層２および外部半導電層４と
共に２ｍｍ厚の絶縁層３として押出した。この後、直ち
に窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管内において架橋
し、その後加圧冷却することによってケーブル５を完成
させ、試料とした。
の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタイザーでペ
レット化した。次いで、このペレットを押出機に導入
し、図１で説明したように外径３ｍｍの銅導体１上に
０．５ｍｍ厚の内部半導電層２および外部半導電層４と
共に２ｍｍ厚の絶縁層３として押出した。この後、直ち
に窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管内において架橋
し、その後加圧冷却することによってケーブル５を完成
させ、試料とした。
【００２５】評価は次に基づいて行った。
【００２６】ボウタイトリー発生数：上記のようにして
作製した電線・ケーブル５を９０℃の温水中に浸漬し、
導体−水間にＡＣ３ｋＶを５００日間印加した。これを
薄くスライスし、メチレンブルー水溶液で煮沸染色し、
光学顕微鏡を用いてボウタイトリーの発生の有無と個数
（０．２ｍｍ以上）を調べた。
作製した電線・ケーブル５を９０℃の温水中に浸漬し、
導体−水間にＡＣ３ｋＶを５００日間印加した。これを
薄くスライスし、メチレンブルー水溶液で煮沸染色し、
光学顕微鏡を用いてボウタイトリーの発生の有無と個数
（０．２ｍｍ以上）を調べた。
【００２７】誘電正接：電界が１０ｋＶ／ｍｍになるよ
うに電圧をかけ、シェーリングブリッジにて測定した。
その時、０．１％以上の値を示すものを×、その未満の
物を○として判定した。
うに電圧をかけ、シェーリングブリッジにて測定した。
その時、０．１％以上の値を示すものを×、その未満の
物を○として判定した。
【００２８】添加剤の析出：電線を作製する前のペレッ
トを８０℃の恒温槽内に１０日間に保持した後、その表
面を観察することにより目視によって評価した。
トを８０℃の恒温槽内に１０日間に保持した後、その表
面を観察することにより目視によって評価した。
【００２９】表１，表２からも明らかなように、本発明
に係るポリマおよび添加剤を本発明に規定する量だけブ
レンドまたは添加した実施例１〜８は、ボウタイトリー
の発生が十分抑止されていると共にブルームの発生も認
められなかった。
に係るポリマおよび添加剤を本発明に規定する量だけブ
レンドまたは添加した実施例１〜８は、ボウタイトリー
の発生が十分抑止されていると共にブルームの発生も認
められなかった。
【００３０】これに対し、上記添加物を添加しないもの
（比較例１）およびアミド化ポリエチレンとオレイン酸
アマイドの添加量が規定量よりも少ないもの（比較例
２）は、ボウタイトリーの発生数が非常に多かった。ま
た、アミド化ポリエチレンのブレンド量が規定量よりも
多いものや（比較例３）、規定の窒素含有量を越えたポ
リマをブレンドしたもの（比較例４）も同様にボウタイ
トリー抑止効果が低く、そのうえ誘電性質が悪化してい
る。また、オレイン酸アマイドの転化量が規定値よりも
多いもの（比較例５）はブルームが見られた。
（比較例１）およびアミド化ポリエチレンとオレイン酸
アマイドの添加量が規定量よりも少ないもの（比較例
２）は、ボウタイトリーの発生数が非常に多かった。ま
た、アミド化ポリエチレンのブレンド量が規定量よりも
多いものや（比較例３）、規定の窒素含有量を越えたポ
リマをブレンドしたもの（比較例４）も同様にボウタイ
トリー抑止効果が低く、そのうえ誘電性質が悪化してい
る。また、オレイン酸アマイドの転化量が規定値よりも
多いもの（比較例５）はブルームが見られた。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によって、絶
縁体中に欠陥が存在していたとしてもボウタイトリーの
発生を十分抑止し、かつブルームの生じない絶縁体の提
供が可能となり、工業的価値は極めて高いといえる。
縁体中に欠陥が存在していたとしてもボウタイトリーの
発生を十分抑止し、かつブルームの生じない絶縁体の提
供が可能となり、工業的価値は極めて高いといえる。
【図１】本発明及び比較例の電力ケーブルを示す断面図
である。
である。
１ 導体 ３ 絶縁層 ５ ケーブル
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリエチレンまたはエチレン系共重合
体、あるいはこれらの混合物に対して窒素含有量が０．
０１〜１．０重量％のアミド化ポリエチレンを混和し、
さらにオレイン酸アマイドを少量添加してなることを特
徴とする電気絶縁組成物。 - 【請求項２】 ポリエチレンまたはエチレン系共重合
体、あるいはこれらの混合物９９．９〜７０重量部に対
し、窒素含有量が０．０１〜１．０重量％のアミド化ポ
リエチレンを０．１〜３０重量部混和したブレンド物１
００重量部に、オレイン酸アマイドを０．０２〜１．０
重量部添加してなる組成物を、導体外周に被覆し架橋し
てなることを特徴とする電線・ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050762A JPH06267334A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050762A JPH06267334A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267334A true JPH06267334A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12867850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050762A Pending JPH06267334A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267334A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044206A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Abb Ab | Insulated electric cable |
| EP0947550A1 (en) * | 1998-03-30 | 1999-10-06 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Tree resistant cable |
| CN113474407A (zh) * | 2019-04-04 | 2021-10-01 | 住友电气工业株式会社 | 电气绝缘组合物及电力缆线 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5050762A patent/JPH06267334A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999044206A1 (en) * | 1998-02-25 | 1999-09-02 | Abb Ab | Insulated electric cable |
| EP0947550A1 (en) * | 1998-03-30 | 1999-10-06 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Tree resistant cable |
| CN113474407A (zh) * | 2019-04-04 | 2021-10-01 | 住友电气工业株式会社 | 电气绝缘组合物及电力缆线 |
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