JPH06295621A - 電気絶縁組成物および電線・ケーブル - Google Patents
電気絶縁組成物および電線・ケーブルInfo
- Publication number
- JPH06295621A JPH06295621A JP5079704A JP7970493A JPH06295621A JP H06295621 A JPH06295621 A JP H06295621A JP 5079704 A JP5079704 A JP 5079704A JP 7970493 A JP7970493 A JP 7970493A JP H06295621 A JPH06295621 A JP H06295621A
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- JP
- Japan
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- cable
- cross
- electric wire
- water
- electric
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 架橋剤を含有した電気絶縁組成物で電線・ケ
ーブルを溶融成形する際のスコーチを防止し、架橋を可
能にしたもので、しかも、絶縁体中のボイド、異物並び
に絶縁体と半導電層界面の不整といった欠陥が存在して
いても、水トリーの発生を抑止できる電気絶縁組成物お
よび電線・ケーブルを提供する。 【構成】 密度が０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 の
直鎖状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチルパーオキシイソ
プロピル)-4-イソプロピルベンゼンと芳香族α−メチル
アルケニル単量体の不飽和二量体を添加してなることを
特徴としている。
ーブルを溶融成形する際のスコーチを防止し、架橋を可
能にしたもので、しかも、絶縁体中のボイド、異物並び
に絶縁体と半導電層界面の不整といった欠陥が存在して
いても、水トリーの発生を抑止できる電気絶縁組成物お
よび電線・ケーブルを提供する。 【構成】 密度が０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 の
直鎖状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチルパーオキシイソ
プロピル)-4-イソプロピルベンゼンと芳香族α−メチル
アルケニル単量体の不飽和二量体を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、電気絶縁組成物および
電線・ケーブルに関するものである。
電線・ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン、特にポリエチレンを架
橋したいわゆる架橋ポリエチレンは、電気絶縁性及び耐
熱性に優れているため、電線・ケーブルの絶縁材料とし
て広く用いられている。
橋したいわゆる架橋ポリエチレンは、電気絶縁性及び耐
熱性に優れているため、電線・ケーブルの絶縁材料とし
て広く用いられている。
【０００３】しかし、湿潤もしくは浸水雰囲気で架橋ポ
リエチレン絶縁電線・ケーブルを使用すると絶縁体中に
水トリーが発生し、材料のもつ優れた電気絶縁性能が大
きく低下するという問題がある。
リエチレン絶縁電線・ケーブルを使用すると絶縁体中に
水トリーが発生し、材料のもつ優れた電気絶縁性能が大
きく低下するという問題がある。
【０００４】すなわち、高圧用絶縁ケーブルの一般的構
成は、図１に示すように導体１の上に内部半導電層２
が、その外周に絶縁体３が、そしてその絶縁体３の外周
に外部半導電層４が設けられた構造よりなるが、ボウタ
イ状水トリーが絶縁体３の内部に発生するほか、界面水
トリーが内部半導電層２または外部半導電層４より発生
し、最悪の場合には絶縁体層３を貫通して絶縁破壊に至
ることすらある。
成は、図１に示すように導体１の上に内部半導電層２
が、その外周に絶縁体３が、そしてその絶縁体３の外周
に外部半導電層４が設けられた構造よりなるが、ボウタ
イ状水トリーが絶縁体３の内部に発生するほか、界面水
トリーが内部半導電層２または外部半導電層４より発生
し、最悪の場合には絶縁体層３を貫通して絶縁破壊に至
ることすらある。
【０００５】水トリーは絶縁体中のボイド、異物、並び
に絶縁体と半導電層界面の不整等の局所的高電界部に水
が凝集することによって発生する。このため、電線・ケ
ーブル中のこれらの欠陥を除去するため多くの努力が払
われてきており、レジンの品質管理や電線・ケーブル製
造技術の改善によって、水トリーの発生の抑止効果が向
上してきている。
に絶縁体と半導電層界面の不整等の局所的高電界部に水
が凝集することによって発生する。このため、電線・ケ
ーブル中のこれらの欠陥を除去するため多くの努力が払
われてきており、レジンの品質管理や電線・ケーブル製
造技術の改善によって、水トリーの発生の抑止効果が向
上してきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各方面にわた
る努力が重ねられているにも拘らず、上記水トリーの発
生を皆無にできる段階には到達しておらず、鋭意その発
生の抑止効果についての検討が進められている。
る努力が重ねられているにも拘らず、上記水トリーの発
生を皆無にできる段階には到達しておらず、鋭意その発
生の抑止効果についての検討が進められている。
【０００７】また、ポリエチレンを架橋するために架橋
剤としてジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物が用
いられるが、成形温度を高くすると成形時に架橋剤の一
部が分解し、スコーチ（焼け）が発生し、絶縁物の外観
を損ねるだけでなく、交流破壊電圧が低下する問題が生
ずる。
剤としてジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物が用
いられるが、成形温度を高くすると成形時に架橋剤の一
部が分解し、スコーチ（焼け）が発生し、絶縁物の外観
を損ねるだけでなく、交流破壊電圧が低下する問題が生
ずる。
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、架橋剤を含有した電気絶縁組成物で電線・ケ
ーブルを溶融成形する際のスコーチを防止し、架橋を可
能にしたもので、しかも、絶縁体中のボイド、異物並び
に絶縁体と半導電層界面の不整といった欠陥が存在して
いても、水トリーの発生を抑止できる電気絶縁組成物お
よび電線・ケーブルを提供することにある。
を解消し、架橋剤を含有した電気絶縁組成物で電線・ケ
ーブルを溶融成形する際のスコーチを防止し、架橋を可
能にしたもので、しかも、絶縁体中のボイド、異物並び
に絶縁体と半導電層界面の不整といった欠陥が存在して
いても、水トリーの発生を抑止できる電気絶縁組成物お
よび電線・ケーブルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、密度が
０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレ
ンに1-(2-tert-ブチルパーオキシイソプロピル)-4-イソ
プロピルベンゼンと芳香族α−メチルアルケニル単量体
の不飽和二量体を添加してなり、また導体または導体遮
蔽層の上に架橋絶縁体が形成されている電線・ケーブル
において、前記架橋絶縁体は密度が０．９３０〜０．９
４５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチ
ルパーオキシイソプロピル)-4-イソプロピルベンゼンと
芳香族α−メチルアルケニル単量体の不飽和二量体を添
加してなり、さらに架橋絶縁体の架橋度（ゲル分率）は
７０％以上である電気絶縁組成物および電線・ケーブル
である。
０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレ
ンに1-(2-tert-ブチルパーオキシイソプロピル)-4-イソ
プロピルベンゼンと芳香族α−メチルアルケニル単量体
の不飽和二量体を添加してなり、また導体または導体遮
蔽層の上に架橋絶縁体が形成されている電線・ケーブル
において、前記架橋絶縁体は密度が０．９３０〜０．９
４５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチ
ルパーオキシイソプロピル)-4-イソプロピルベンゼンと
芳香族α−メチルアルケニル単量体の不飽和二量体を添
加してなり、さらに架橋絶縁体の架橋度（ゲル分率）は
７０％以上である電気絶縁組成物および電線・ケーブル
である。
【００１０】
【作用】本発明において、密度が０．９３０〜０．９４
５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレンとは、イオン重合法
で製造されたものである。ここで、直鎖状のポリエチレ
ンの密度を０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 と規定し
たのは、規定量以下では絶縁破壊強さが低下し、規定量
を越えるとケーブルの製造が難しくなり、また、水トリ
ー特性も悪化するためである。
５ｇ／ｃｍ3 の直鎖状ポリエチレンとは、イオン重合法
で製造されたものである。ここで、直鎖状のポリエチレ
ンの密度を０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 と規定し
たのは、規定量以下では絶縁破壊強さが低下し、規定量
を越えるとケーブルの製造が難しくなり、また、水トリ
ー特性も悪化するためである。
【００１１】有機過酸化物としての1-(2-tert-ブチルパ
ーオキシイソプロピル)-4-イソプロピルベンゼンとは、
次式で表せるものである。
ーオキシイソプロピル)-4-イソプロピルベンゼンとは、
次式で表せるものである。
【００１２】
【化１】
【００１３】なお、この有機過酸化物の添加量は直鎖状
ポリエチレン１００重量部に対して０．０５〜１０重量
部が一般的であるが、架橋度（ゲル分率）が７０％以上
となるように添加量を選ぶと浸水課電特性の向上が著し
い。
ポリエチレン１００重量部に対して０．０５〜１０重量
部が一般的であるが、架橋度（ゲル分率）が７０％以上
となるように添加量を選ぶと浸水課電特性の向上が著し
い。
【００１４】本発明の有機過酸化物は従来よりポリオレ
フィンの架橋に用いられているジクミルパーオキサイ
ド、ビス-(tert- ブチルパーオキシイソプロピル）ベン
ゼンや2,5-ジメチル-2,5- ジ-tert-ブチル−ヘキシン−
３等と併用することも可能であるが、その場合本発明で
規定する有機過酸化物の１／２未満の添加量にするの
が、本発明の目的に対しては望ましい。
フィンの架橋に用いられているジクミルパーオキサイ
ド、ビス-(tert- ブチルパーオキシイソプロピル）ベン
ゼンや2,5-ジメチル-2,5- ジ-tert-ブチル−ヘキシン−
３等と併用することも可能であるが、その場合本発明で
規定する有機過酸化物の１／２未満の添加量にするの
が、本発明の目的に対しては望ましい。
【００１５】芳香族α−メチルアルケニル単量体は、次
式で表わせるものである。
式で表わせるものである。
【００１６】
【化２】
【００１７】ここで、Ｒはアリル基、アルカリ基、ハロ
ゲン−置換アリル基、またはハロゲン−置換アルカリル
基である。
ゲン−置換アリル基、またはハロゲン−置換アルカリル
基である。
【００１８】不飽和二量体には、α−メチルスチレン、
パラ−メチル−α−メチルスチレン、パラ−エチル−α
−メチルスチレン、パラ−イソプロピル−α−メチルス
チレン、メタ−エチル−α−メチルスチレン、メタ−メ
チル−α−メチルスチレン、ａｒ−ジメチル−α−メチ
ルスチレン、ａｒ−クロル−α−メチルスチレン、ａｒ
−クロル−ａｒ−メチル−α−メチルスチレン、ａｒ−
ジエチル−α−メチルスチレン、ａｒ−メチル−ａｒ−
イソプロピル−α−メチルスチレンなどの不飽和二量体
が包含される。さらに、これら二量体は、単独及び二種
類以上を使用してもよい。
パラ−メチル−α−メチルスチレン、パラ−エチル−α
−メチルスチレン、パラ−イソプロピル−α−メチルス
チレン、メタ−エチル−α−メチルスチレン、メタ−メ
チル−α−メチルスチレン、ａｒ−ジメチル−α−メチ
ルスチレン、ａｒ−クロル−α−メチルスチレン、ａｒ
−クロル−ａｒ−メチル−α−メチルスチレン、ａｒ−
ジエチル−α−メチルスチレン、ａｒ−メチル−ａｒ−
イソプロピル−α−メチルスチレンなどの不飽和二量体
が包含される。さらに、これら二量体は、単独及び二種
類以上を使用してもよい。
【００１９】これら二量体は、押出成形時のポリエチレ
ンの架橋を防止する働きがあることを本発明者等は見出
した。すなわち、これら二量体を用いることで押出成形
時のスコーチを防止でき、外観の良い電線・ケーブルを
得ることが可能となる。
ンの架橋を防止する働きがあることを本発明者等は見出
した。すなわち、これら二量体を用いることで押出成形
時のスコーチを防止でき、外観の良い電線・ケーブルを
得ることが可能となる。
【００２０】不飽和二量体の添加量は、直鎖状ポリエチ
レン１００重量部に対して０．０１〜１０重量部が好ま
しく、０．０１重量部未満ではスコーチの防止効果が不
十分となり、１０重量部を越えると架橋阻害を起こす傾
向にある。
レン１００重量部に対して０．０１〜１０重量部が好ま
しく、０．０１重量部未満ではスコーチの防止効果が不
十分となり、１０重量部を越えると架橋阻害を起こす傾
向にある。
【００２１】本発明の電気絶縁組成物には、酸化防止
剤、滑剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差し
支えない。
剤、滑剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差し
支えない。
【００２２】
【実施例】表１に示す配合の組成物を２２インチミキシ
ング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に示すように６０ｍｍ2 の軟銅撚線１上に０．
７ｍｍ厚の内部半導電層２および外部半導電層４と共に
４ｍｍ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。
ング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に示すように６０ｍｍ2 の軟銅撚線１上に０．
７ｍｍ厚の内部半導電層２および外部半導電層４と共に
４ｍｍ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。
【００２３】評価は次に基づいて行った。
【００２４】ゲル分率 ：ＪＩＳ Ｃ３００５に準拠
して測定した。
して測定した。
【００２５】押出加工性 ：ケーブルを１４５℃の押出
温度での押出外観を調べた。
温度での押出外観を調べた。
【００２６】交流破壊試験：各試料を常温にて１７ｋＶ
／１０分後、５ｋＶ／１０分の割合で昇圧した。
／１０分後、５ｋＶ／１０分の割合で昇圧した。
【００２７】ボウタイトリー発生数：上記のようにして
作製した電線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（０．２ｍ
ｍ以上）を調べた。
作製した電線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（０．２ｍ
ｍ以上）を調べた。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例１〜６のものは、いずれもゲル分率
が７０％以上で押出加工性が良好であり、また、交流破
壊電圧が大きい。これに対し、比較例１は密度が規定し
た値よりも小さいポリエチレンを用いたので、交流破壊
電圧が低く、ボウタイトリーの発生数も大きい。比較例
２は、α−メチルスチレン二量体を使用していないもの
で、押出加工性が悪くなり、交流破壊電圧及びボウタイ
トリーの特性も低下する。比較例３は、押出加工性が悪
く、押出加工が困難であった。
が７０％以上で押出加工性が良好であり、また、交流破
壊電圧が大きい。これに対し、比較例１は密度が規定し
た値よりも小さいポリエチレンを用いたので、交流破壊
電圧が低く、ボウタイトリーの発生数も大きい。比較例
２は、α−メチルスチレン二量体を使用していないもの
で、押出加工性が悪くなり、交流破壊電圧及びボウタイ
トリーの特性も低下する。比較例３は、押出加工性が悪
く、押出加工が困難であった。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明によれば、
架橋剤を包含した電気絶縁組成物で電線・ケーブルを溶
融成形する際のスコーチを防止し、また、耐ボウタイト
リー性に優れた電線・ケーブルの提供を可能とし、工業
的価値は極めて高い。
架橋剤を包含した電気絶縁組成物で電線・ケーブルを溶
融成形する際のスコーチを防止し、また、耐ボウタイト
リー性に優れた電線・ケーブルの提供を可能とし、工業
的価値は極めて高い。
【図１】本発明と従来例におけるの電力ケーブル詳細を
示す横断図面である。
示す横断図面である。
１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁体 ４ 外部半導電層 ５ ケーブル
Claims (3)
- 【請求項１】 密度が０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ
3 の直鎖状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチルパーオキシ
イソプロピル)-4-イソプロピルベンゼンと芳香族α−メ
チルアルケニル単量体の不飽和二量体を添加してなるこ
とを特徴とする電気絶縁組成物。 - 【請求項２】 導体または導体遮蔽層の上に架橋絶縁体
が形成されている電線・ケーブルにおいて、前記架橋絶
縁体は密度が０．９３０〜０．９４５ｇ／ｃｍ3 の直鎖
状ポリエチレンに1-(2-tert-ブチルパーオキシイソプロ
ピル)-4-イソプロピルベンゼンと芳香族α−メチルアル
ケニル単量体の不飽和二量体を添加してなる電気絶縁組
成物からなることを特徴とする電線・ケーブル。 - 【請求項３】 前記架橋絶縁体の架橋度（ゲル分率）は
７０％以上である請求項２記載の電線・ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079704A JPH06295621A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 電気絶縁組成物および電線・ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079704A JPH06295621A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 電気絶縁組成物および電線・ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06295621A true JPH06295621A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13697601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079704A Pending JPH06295621A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 電気絶縁組成物および電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06295621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020169281A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 住友電気工業株式会社 | 電気絶縁組成物および電力ケーブル |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5079704A patent/JPH06295621A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020169281A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 住友電気工業株式会社 | 電気絶縁組成物および電力ケーブル |
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