JPH07220536A - 電力ケーブル - Google Patents

電力ケーブル

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JPH07220536A
JPH07220536A JP6008555A JP855594A JPH07220536A JP H07220536 A JPH07220536 A JP H07220536A JP 6008555 A JP6008555 A JP 6008555A JP 855594 A JP855594 A JP 855594A JP H07220536 A JPH07220536 A JP H07220536A
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JP
Japan
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acid
epoxy group
conductor
olefin polymer
power cable
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Pending
Application number
JP6008555A
Other languages
English (en)
Inventor
Terushi Katagai
昭史 片貝
Takanori Yamazaki
孝則 山崎
Hirobumi Fukui
博文 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Eneos Corp
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd, Nippon Petrochemicals Co Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の主な目的は製造が容易で、かつ電気
絶縁性、耐熱性等の特性に優れた絶縁層を有する新規な
電力ケーブルを提供することにある。 【構成】 本発明はエポキシ基含有オレフィン重合体
と、エポキシ硬化剤とを含む樹脂組成物を加熱架橋させ
てなる絶縁層を導体上に被覆形成したことを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁性、耐熱性に優
れた電力ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電力ケーブルの製造方法としては
順次繰り出される導体上に、ポリエチレン等の絶縁材料
を押出し被覆した後、この絶縁材料を有機過酸化物の架
橋剤や電子線で架橋して絶縁層として形成するものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この有機過
酸化物を用いた架橋の場合では、その架橋剤分解残渣が
生成され、これが電気特性に悪影響を与えたり、悪臭を
発生させたりする欠点があった。また、直流電力ケーブ
ルにおいては、この架橋剤分解残渣がケーブル絶縁体の
体積抵抗率の低下や空間電荷の蓄積を促し、絶縁破壊強
度を低下せしめたり、ケーブル押出架橋後、残渣のガス
成分除去のためのケーブルの乾燥に長時間を要するとい
う問題もあった。一方、電子線架橋の場合では架橋装置
が大型化して膨大な費用がかかるため、製造コストが高
くなるといった欠点があった。
【0004】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は製造が
容易で、かつ電気絶縁性、耐熱性等の特性に優れた絶縁
層を有する新規な電力ケーブルを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第一の発明はエポキシ基含有オレフィン重合体と、エ
ポキシ硬化剤とを含む樹脂組成物を架橋させてなる絶縁
層を導体上に被覆形成したものであり、第二の発明はエ
ポキシ基含有オレフィン重合体と、該エポキシ基含有オ
レフィン重合体以外のオレフィン系重合体と、エポキシ
硬化剤とからなる樹脂組成物を架橋させてなる絶縁層を
導体上に被覆形成したものである。また、第三の発明は
上記エポキシ基含有オレフィン重合体成分が、オレフィ
ン60〜99.9重量%、エポキシ基含有単量体0.1
〜40重量%及び他の不飽和単量体0〜39.9重量%
としたものである。
【0006】以下、本発明の補足説明を行う。
【0007】本発明に用いるエポキシ基含有オレフィン
重合体とは、高圧ラジカル重合によるオレフィンと、エ
ポキシ基含有単量体との2元共重合体またはオレフィン
とエポキシ基含有単量体および他の不飽和単量体との3
元系または多元のランダム共重合体、オレフィン共重合
体にエポキシ基含有単量体を付加変性したグラフト共重
合体を包含するものである。
【0008】この高圧ラジカル重合によるエポキシ基含
有オレフィン重合体のオレフィンとしては、エチレン、
プロピレン、ブテン−1などの炭素数2〜12のαオレ
フィンが挙げられるが、特にエチレンが好ましく、エチ
レン60〜99.9重量%、エポキシ基含有単量体0.
1〜40重量%および他の不飽和単量体0〜39.9重
量%からなる共重合体が好ましい。
【0009】また、エポキシ基含有単量体としては、不
飽和グリシジル基含有単量体が好ましく、この不飽和グ
リシジル基含有単量体としては、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジ
ルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジルエス
テル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステル、ブ
テントリカルボン酸トリグリシジルエステル及びα−ク
ロロアリル、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸等のグ
リシジルエステル類またはビニルグリシジルエーテル、
アリルグリシジルエーテル、グリシジルオキシエチルビ
ニルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテル等の
グリシジルエーテル類、p−グリシジルスチレン等が挙
げられるが、このなかで特に好ましいものとしてはメタ
クリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルであ
る。
【0010】また、他の不飽和単量体としてはオレフィ
ン類、ビニルエステル類、α,β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体等から選択された少なくとも
1種の単量体であり、具体的にはプロピレン、ブテン−
1、ヘキセン−1、デセン−1、オクテン−1、スチレ
ン等のオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ビニルベンゾエート等のビニルエステル類、アクリ
ル酸、メタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシル、ドデシル、
オクタデシル等のエステル類、塩化ビニル、ビニルメチ
ルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル
類が挙げられる。
【0011】尚、本発明のエポキシ基含有オレフィン重
合体の他の例としては、オレフィン系重合体、すなわち
オレフィン単独共重合体に上記エポキシ基含有単量体を
付加反応させた変性グラフト共重合体である。オレフィ
ン系重合体には、低密度、中密度、高密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリ−4−メチ
ルペンテン−1などの単独重合体、エチレン−プロピレ
ン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、エチレン
−ヘキセン−1共重合体、エチレン−4−メチルペンテ
ン−1共重合体、エチレン−オクテン−1共重合体等の
エチレンを主成分とする他のαオレフィンとの共重合
体、プロピレン−エチレンブロック共重合体等のプロピ
レンを主成分とする他のαオレフィンとの共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンとアクリル酸も
しくはメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、イソ
プロピル、ブチル等のエステルとの共重合体、エチレン
−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体ゴム、エチレン−酢酸−塩化ビニル共重合
体及びそれらの混合物が挙げられる。
【0012】本発明に用いられるエポキシ硬化剤には酸
基含有化合物、アミノ基含有化合物、イソシアネート基
含有化合物の1種以上または、これら1種以上の化合物
とオレフィンとの(共)重合体/または付加変性グラフ
ト共重合体が包含される。
【0013】酸基含有化合物としては、C1〜C20ま
たはそれ以上の飽和脂肪族カルボン酸、またはC1〜C
20またはそれ以上の不飽和脂肪族カルボン酸、または
C1〜C20またはそれ以上の芳香族カルボン酸、また
はそれらの混合物、例えば蟻酸、酢酸、酪酸、マレイン
酸、イタコン酸、フマル酸、安息香酸、ヤシ油等の植物
油、鯨油、牛油等の動物油から取り出される脂肪酸、ラ
ウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等
であり、2種以上を混合して用いることができるが、好
ましくは分子中に2個以上のカルボキシル基を含有する
化合物であり、DL−リンゴ酸、セバシン酸、コハク
酸、アジピン酸、チオジプロピオン酸、シトラコン酸、
クエン酸等が挙げられ、特に好ましくはDL−リンゴ
酸、セバシン酸である。
【0014】また、他の例としては酸基含有化合物とオ
レフィンとの共重合体、酸変性ポリエチレン、酸変性ポ
リプロピレン等の酸変性ポリマー、酸変性ワックス等が
挙げられ、具体的にはエチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−クロトン
酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、無水
マレイン酸変性ポリエチエン、エチレン−エチルアクリ
レート共重合体の熱分解物などを挙げることができる。
【0015】本発明に用いられるアミノ基含有化合物と
しては、C1〜C20またはそれ以上の飽和脂肪族アミ
ン、C1〜C20またはそれ以上の不飽和脂肪族アミ
ン、C1〜C20またはそれ以上の芳香族アミン、例え
ばメチルアミン、プロピルアミン、ステアリルアミン、
1,6ヘキサジアミン、トリオクタアミン、アニリン、
2エチルアニリン等、また、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテタラミン、ジエチルアミノプロピルアミン
のような脂肪族アミン、メンセンジアミン、イソフォロ
ンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキ
シル)メタン、N−アミノエチルピペラジンのような脂
環式ポリアミン、メタキシレンジアミンのような芳香環
を含む脂肪族ポリアミン、第一、第二、第三級アミン窒
素を分子中に有するポリエチレンイミン、メタフェニル
レンジアミン、メチレンジアミン、ジアミノジフェニル
スルフォンのような芳香族ポリアミン、上記脂肪族ポリ
アミンや芳香環を含む脂肪族ポリアミン、芳香族ポリア
ミン等のポリアミン化合物を公知の変性方法、例えばエ
ポキシ化合物との付加反応、アクリロニトリル、アクリ
ル酸エステル等とのマイケル付加反応、メチロール化合
物とのマンニッヒ反応等により生成する変性ポリアミ
ン、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4メチルイ
ミダゾール、1−シアノエチル−2メチルイミダゾール
のようなイミダゾール系化合物、トリスジメチルアミノ
フェノールのような3級アミン、トリスジメチルアミノ
メチルフェノールのトリ−2−エチルヘキシル酸塩等が
挙げられる。
【0016】本発明に用いられるイソシアネート化合物
としては、トルイレンジイソシアネート、ナフチレン
1,5−ジイソシアネート、o−トルイレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェ
ニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる
が、取扱いの容易さや毒性、反応性からヘキサメチレン
ジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート等をε−カプロラクタム、フ
ェノール類、アルコール類でブロックしたブロックイソ
シアネートが特に好ましい。ブロックイソシアネートを
用いる場合は、成形条件により解離触媒としてアミン類
や金属石鹸を添加することが好ましい。
【0017】尚、これらのエポキシ硬化剤は2種類以上
混合して用いても良く、配合量は架橋成形品に要求され
る架橋度により決定されるが、好ましくはエポキシ基含
有オレフィン共重合体100部に対し、0.01〜10
0部である。
【0018】本発明においては前記エポキシ基含有オレ
フィン重合体の他のオレフィン系重合体からなる樹脂を
配合することもできる。該他のオレフィン系重合体から
なる樹脂とは前記エポキシ基をグラフト変性したオレフ
ィン重合体のベースレンジとして使用したオレフィン重
合体が好ましい。
【0019】本発明の電力ケーブルの絶縁層には本発明
の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、着色剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加を配合
してもよい。
【0020】
【作用】本発明は上述したような構成のため、有機過酸
化物による架橋のような架橋剤分解残渣が発生しない。
従って、電気特性への悪影響や悪臭の発生、絶縁破壊強
度の低下等を未然に防止することが可能となり、さらに
は、従来の有機過酸化物添加のポリエチレンケーブルで
は必要とされている押出し架橋後の残渣のガス成分除去
のための乾燥処理を省略することができ、ケーブル製造
のスピードアップが図れる。また、電子線架橋のような
架橋方法を用いずに絶縁層の架橋ができるため、高価で
大型の架橋装置が不要となり、製造コストの低減が達成
できる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳述する。
【0022】エチレン−グリシジルメタクリレート共重
合体(グリシジルメタクリレート重合量:2wt%)に
表1に示すようなジカルボン酸をブレンドした試料A〜
D、あるいは酸基含有化合物とオレフィンとの共重合体
を混練した試料Eを製作し、これら各試料A〜Fをそれ
ぞれ200℃×15分間加熱プレスした後、各試料A〜
Fのゲル分率を測定し、その結果を表2に示した。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】一般に、ケーブル絶縁体のゲル分率として
は、90℃の加熱変形率の点から70%以上の確保が必
要とされているが、表2からも明らかなように、各試料
A〜Eのいずれも70%以上のゲル分率を有しており、
従来の過酸化物添加による架橋ポリエチレンからなる試
料Fと同様にケーブル絶縁体として適用可能であること
がわかる。
【0026】次に、表1に示す試料のうち、試料Aと試
料D及び比較のための試料Fを用いてケーブルを試作
し、各ケーブルのゲル分率、交流破壊電圧、インパルス
破壊電圧、直流破壊電圧を測定し、その結果を表3に示
した。尚、樹脂の押出し条件及び架橋条件は、通常の有
機過酸化物添加のポリエチレンを用いたケーブルの製造
条件と同じであり、樹脂を押出し芯線導体に被覆した
後、高温の架橋筒を通過させ、その後、水冷した。ま
た、試作したケーブルは導体サイズ60mm2 、絶縁体
厚さ3.5mmである。
【0027】
【表3】
【0028】この結果、表3からも判るように、試料
A,Dを用いたいずれのケーブルとも絶縁厚3.5mm
のケーブルとしてはAC,Impともに良好な破壊強度
を有していることがわかる。特に、DC破壊強度は、従
来の有機過酸化物添加のポリエチレンケーブルFが、極
めて低かったのに対し、本発明に係る試料A,Dを用い
た両ケーブルは優れた特性を有している。これは従来の
有機過酸化物添加のポリエチレンケーブルでは、過酸化
物の分解残渣が影響し、直流破壊強度を低下させるが、
本発明にかかるケーブルでは、分解残渣が発生しないた
め、ポリマーそのものの電気特性が発揮できるためであ
る。
【0029】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、絶縁層に
分解残渣が発生しないため、電気絶縁性、耐熱性の低
下を未然に防止することができる。従来の有機過酸化
物添加のポリエチレンケーブルでは必要とされている押
出し架橋後の残渣のガス成分除去のための乾燥処理を省
略することができ、ケーブル製造のスピードアップが図
れる。優れた直流性能を有する電力ケーブルを供給す
ることができる。また、電子線架橋のような高価な架橋
装置が不要となり、既存の設備を用いて容易に製造する
ことができるため、製造コストの低減が達成できる等と
いった優れた効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 博文 神奈川県横浜市港南区日野4丁目49番9号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ基含有オレフィン重合体と、エ
    ポキシ硬化剤とを含む樹脂組成物を加熱架橋させてなる
    絶縁層を導体上に被覆形成したことを特徴とする電力ケ
    ーブル。
  2. 【請求項2】 エポキシ基含有オレフィン重合体と、該
    エポキシ基含有オレフィン重合体以外のオレフィン系重
    合体と、エポキシ硬化剤とからなる樹脂組成物を加熱架
    橋させてなる絶縁層を導体上に被覆形成したことを特徴
    とする電力ケーブル。
  3. 【請求項3】 上記エポキシ基含有オレフィン重合体成
    分が、オレフィン60〜99.9重量%、エポキシ基含
    有単量体0.1〜40重量%及び他の不飽和単量体0〜
    39.9重量%であることを特徴とする請求項1または
    2記載の電力ケーブル。
JP6008555A 1994-01-28 1994-01-28 電力ケーブル Pending JPH07220536A (ja)

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JP6008555A JPH07220536A (ja) 1994-01-28 1994-01-28 電力ケーブル

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