JPH07282631A - 電気絶縁組成物および電線・ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリオレフィンに、1-(2-tert-ブチルパーオ
キシ イソプロピル)-3-イソプロペニル ベンゼンまた
はこれを含む有機過酸化物と芳香族α−メチルアルケニ
ル単量体の不飽和二量体とを添加してなる電気絶縁組成
物。 【効果】 押出成形時のスコーチの発生を防止し、融点
の高いポリオレフィンを用いた場合の架橋を可能にでき
る電気絶縁組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気絶縁組成物および
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、電気絶縁性および
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】この架橋ポリエチレンを成形するために用
いられる架橋剤としては、一般にジクミルパーオキサイ
ド（ＤＣＰ）が用いられており、この成形は、通常 130
℃前後で行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の架橋
剤を含有した絶縁組成物（ポリエチレン）で絶縁層を押
出成形（溶融成形）する際、成形温度を高くし、成形時
間の短縮化、押出スピードの高速化を図ろうとすると、
前記架橋剤だけでは、成形時に一部の架橋剤が分解を起
こし、スコーチ（焼け）が発生するため、これが交流破
壊電圧を低下させることがあった。

【０００５】また、融点の高い中密度ポリエチレンや高
密度ポリエチレン、直鎖状極低密度ポリエチレン、直鎖
状低密度ポリエチレンを用いて架橋ポリエチレン電線・
ケーブルを形成する場合にも成形温度が高くなるため、
スコーチが発生し易く成形が困難であった。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、押出成形時のスコーチの発生を防止する
ことができる電気絶縁組成物および電線・ケーブルを提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電気絶縁組成物は、ポリオレフィンに、1-
(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピル)-3-イソプロ
ペニル ベンゼンまたはこれを含む有機過酸化物と芳香
族α−メチルアルケニル単量体の不飽和二量体とを添加
してなるものである。

【０００８】また、本発明の電線・ケーブルは、導体ま
たは導体遮蔽層上に、ポリオレフィンに、1-(2-tert-ブ
チルパーオキシ イソプロピル)-3-イソプロペニル ベ
ンゼンまたはこれを含む有機過酸化物と芳香族α−メチ
ルアルケニル単量体の不飽和二量体とを添加してなる組
成物を被覆し、これを架橋して絶縁層を形成したもので
ある。

【０００９】

【作用】本発明者は押出成形時のスコーチの発生を防止
すべく鋭意研究した結果、芳香族α−メチルアルケニル
単量体の不飽和二量体は、押出成形時のポリオレフィン
の架橋を防止する働きがあることを見出したのである。
これにより、このスコーチ防止剤である不飽和二量体と
架橋剤である1-(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピ
ル)-3-イソプロペニル ベンゼンまたはこれを含む有機
過酸化物との添加により、絶縁層を押出成形する際の成
形温度を高くしてもスコーチの発生を防止でき、融点の
高いポリオレフィンを用いた場合の架橋を可能にできる
電気絶縁組成物が得られる。

【００１０】また、この電気絶縁組成物を導体または導
体遮蔽層上に被覆し、これを架橋して絶縁層を形成する
ことで、押出成形時のスコーチの発生を防止でき、外観
の良い電線・ケーブルが得られる。

【００１１】本発明においてポリオレフィンとは、低密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状極低密度ポリ
エチレンのようなポリエチレン、また、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合
体、エチレン−プロピレン共重合体のようなエチレンを
過半に含むエチレン系共重合体等が該当し、これらを単
独で使用する他、２種以上の併用が可能である。

【００１２】1-(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピ
ル)-3-イソプロペニル ベンゼンとは下記化１の一般式
で表わされるものである。

【００１３】

【化１】

【００１４】1-(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピ
ル)-3-イソプロペニル ベンゼンの添加量は規定しない
が、架橋度と架橋ポリオレフィン絶縁電線，ケーブルの
浸水課電特性の関係を調べた結果、架橋度が70％以上に
すると浸水課電特性向上効果が大きいことが認められた
ため、ポリオレフィンの架橋度を70％以上にすることが
望ましい。

【００１５】また、本発明の有機過酸化物［1-(2-tert-
ブチルパーオキシ イソプロピル)-3-イソプロペニル
ベンゼン］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，1,3-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等の有機過酸化物と
併用することも可能であり、この場合、併用する有機過
酸化物の添加量は、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望まし
い。

【００１６】芳香族α−メチルアルケニル単量体の不飽
和二量体は下記化２の一般式で表わされるものである。

【００１７】

【化２】

【００１８】（式中、Ｒはアリル基，アルカリル基，ハ
ロゲン−置換アリル基，またはハロゲン−置換アルカリ
ル基の中から選ばれた基を示す。） 前記化２の一般式で表わされる不飽和二量体には、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。これら二量体は単独お
よび二種類以上を組み合わせて使用しても良い。

【００１９】本発明においては、前記成分の他に必要に
応じて、適宜酸化防止剤，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。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００２１】先ず、表１および表２の各例（実施例１〜
８および比較例１〜５）に示すような配合の電気絶縁組
成物を作製した。これら組成物を、22インチミキシング
ロールで混練してシートを作り、これをペレタイザーで
ペレット化した。

【００２２】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 145℃で押出形成した。この後、直ちにこれ
を窒素ガスを熱媒体とした乾式架橋管内において架橋
し、その後これを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】次に、このようにして作製した各種ケーブ
ル（試料）の評価（押出加工性、交流破壊試験方法およ
びボウタイトリー発生数）を次に基づいて行った。その
結果を表１および表２の下欄に示した。

【００２４】押出加工性： 145℃で押出したケーブルの
押出外観、すなわち焼けの発生の有無で判定した。

【００２５】交流破壊試験方法：各試料を常温にて 17k
V/10分後、5kV/10分の割合で昇圧した。

【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】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表１および表２から明らかなように、本発
明に係る実施例１〜８の試料では、いずれも押出加工性
が良好であり、また、交流破壊電圧が大きい。ただし、
実施例４はゲル分率が70％以下であり、ボウタイトリー
の発生が他の実施例よりも多くなっている。これに対し
て不飽和二量体を含まない比較例１〜５は押出加工が困
難であり、交流破壊電圧，ボウタイトリー発生数の測定
は不可能であった。

【００３０】従って、ポリオレフィンに、1-(2-tert-ブ
チルパーオキシ イソプロピル)-3-イソプロペニル ベ
ンゼンまたはこれを含む有機過酸化物と芳香族α−メチ
ルアルケニル単量体の不飽和二量体とを添加することに
より、押出成形温度を高くしてもスコーチが発生せず、
かつ融点の高いポリオレフィンを用いた場合の架橋を可
能にできる電気絶縁組成物が得られると共に、外観の良
い電線・ケーブルが得られ、工業的価値は極めて高い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば次のよ
うな効果を奏する。

【００３２】(1) ポリオレフィンに、1-(2-tert-ブチル
パーオキシ イソプロピル)-3-イソプロペニル ベンゼ
ンまたはこれを含む有機過酸化物と芳香族α−メチルア
ルケニル単量体の不飽和二量体とを添加することで、押
出成形時のスコーチの発生を防止し、融点の高いポリオ
レフィンを用いた場合の架橋を可能にできる電気絶縁組
成物が得られる。

【００３３】(2) 導体または導体遮蔽層上に、ポリオレ
フィンと1-(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピル)-
3-イソプロペニル ベンゼンまたはこれを含む有機過酸
化物と芳香族α−メチルアルケニル単量体の不飽和二量
体とからなる組成物を被覆し、これを架橋して絶縁層を
形成することで、押出成形時のスコーチの発生を防止で
き、外観の良い電線・ケーブルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力ケーブルの一実施例を示す横断面
図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁層 ４ 外部半導電層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィンに、1-(2-tert-ブチルパ
   ーオキシ イソプロピル)-3-イソプロペニル ベンゼン
   またはこれを含む有機過酸化物と芳香族α−メチルアル
   ケニル単量体の不飽和二量体とを添加してなることを特
   徴とする電気絶縁組成物。
2. 【請求項２】 導体または導体遮蔽層上に、ポリオレフ
   ィンと1-(2-tert-ブチルパーオキシ イソプロピル)-3-
   イソプロペニル ベンゼンまたはこれを含む有機過酸化
   物と芳香族α−メチルアルケニル単量体の不飽和二量体
   とからなる組成物を被覆し、これを架橋して絶縁層を形
   成したことを特徴とする電線・ケーブル。