JPH08138450A

JPH08138450A - 絶縁電線

Info

Publication number: JPH08138450A
Application number: JP27149294A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takahashi; 享高橋; Toshio Niwa; 利夫丹羽; Masahiro Kawano; 昌洋川野; Masaru Saito; 勝斉藤; Katsumaro Tanaka; 勝麿田中
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁体としてポリエチレンを用い、水分の侵
入による導体の応力腐食割れが長期に防止された絶縁電
線を得る。【構成】超低密度ポリエチレンに昇華性防錆剤を添加
した絶縁体、またはポリエチレンとエチレン・（メタ）
アクリレート共重合体との樹脂混合物に昇華性防錆剤を
添加した絶縁体を用いる。この昇華性防錆剤はベンゾト
リアゾール（ＢＴＡ）またはその誘導体であることが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁電線に関するもので
あり、特に絶縁体のベースレジンとしてポリエチレン
（ＰＥ）を用いた絶縁電線で、水分の侵入による導体の
応力腐食割れが防止されたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁電線は一般に水分が侵入すると導体
の応力腐食割れ（ＳＣＣ）現象を起こす。この現象は、
絶縁電線の製造中に撚り線工程などで導体が応力を受け
構造的な残留歪を有する場合に、その表面に錆が発生す
ると、この錆を基点にして導体に亀裂が生じるものであ
る。この現象を防止するために従来から次のような対策
が構じられている。すなわち、（１）製造加工時に導体
の応力緩和を行い、残留歪を低減させる。（２）導体表
面にベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）またはその誘導体な
どの昇華性防錆剤を施す。（３）昇華性である防錆剤の
効果を長期に持続するため、絶縁体中にもこの昇華性防
錆剤を添加する。

【０００３】架橋ポリエチレン絶縁電線、すなわち架橋
した低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を絶縁体として用
いた電線やケーブルについても同様であって、この絶縁
体には一般に防錆剤としてＢＴＡが添加されている。し
かし、ＢＴＡはＬＤＰＥと相容性が悪く、添加してもブ
ルーム（表層移行）を起こして比較的短時間に効果が失
われるという問題がある。このため、ＢＴＡとある程度
相容性を有するエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）がＬＤＰＥ中に添加される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】絶縁体中にＥＶＡを含
有する上記の架橋ポリエチレン絶縁電線は、製造に際し
て絶縁材コンパウンドの混練中に、またはこのコンパウ
ンドを導体上に押出して被覆する際にコンパウンドが加
熱されるので、これに含まれるＥＶＡの一部が熱分解を
起こして酢酸を発生する。また、電線使用時にも導体浸
水などの湿度下でＥＶＡが加水分解して酢酸を発生す
る。

【０００５】絶縁体中に発生した酢酸は、徐々に導体側
へ浸出して導体の防錆性能に悪影響を及ぼす。すなわ
ち、導体表面にはＣｕとＢＴＡとのキレート膜が形成さ
れて防錆膜としての効果を現しているが、このキレート
膜は酢酸などの有機酸に侵され易く、このため防錆力が
低下してしまう。従って、従来の技術ではポリエチレン
絶縁電線において、水分の侵入による導体の応力腐食割
れが十分に防止できていなかった。本発明はこの問題を
解決するためになされたものであり、従って本発明の目
的は、水分の侵入による導体の応力腐食割れを防止した
ポリエチレン絶縁電線を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、密度０．
９１ｇ／ｃｍ³以下の超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰ
Ｅ）に昇華性防錆剤が添加された絶縁体を用いた絶縁電
線を提供することによって解決できる。ここでＶＬＤＰ
Ｅとは、長い直鎖の飽和炭化水素から短い直鎖の飽和炭
化水素基が多数分岐した構造を有する高分子飽和炭化水
素であって、密度が０．８８ｇ／ｃｍ³ないし０．９１
ｇ／ｃｍ³の範囲内にあることによって通常の低〜高密
度ポリエチレンとは明瞭に区別される。

【０００７】また上記の課題は、ポリエチレン（ＰＥ）
とエチレン・（メタ）アクリレート共重合体との樹脂混
合物に昇華性防錆剤が添加された絶縁体を用いた絶縁電
線を提供することによって解決できる。ここで、絶縁体
として用いるＰＥは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）で
あることが好ましい。また、エチレン・（メタ）アクリ
レート共重合体は、エチレン・エチルアクリレート共重
合体（ＥＥＡ）、エチレン・メチルメタクリレート共重
合体（ＥＭＭＡ）、およびエチレン・ブチルアクリレー
ト共重合体（ＥＢＡ）からなる群から選ばれた少なくと
も１種であることが好ましい。このエチレン・（メタ）
アクリレート共重合体は、非エチレン成分が上記の樹脂
混合物の１重量％ないし１０重量％となる量を配合する
ことが好ましい。１重量％未満ではＢＴＡなど昇華性防
錆剤のブルーム防止性能が不十分となり、１０重量％を
越えると絶縁体のベースレジンとしての電気特性や物性
に望ましくない影響が現れる。

【０００８】上記のいずれの絶縁電線においても、昇華
性防錆剤はＢＴＡまたはその誘導体であることが好まし
い。昇華性防錆剤の添加量は０．３ＰＨＲないし３ＰＨ
Ｒの範囲内であることが好ましい。０．３ＰＨＲ未満で
は、防錆効果の持続性が不十分なものとなり、３ＰＨＲ
を越えるとブルームを起こしやすくなる。本発明の絶縁
電線に用いる絶縁体は、昇華性防錆剤の他に、耐候性向
上用のカーボンブラックや酸化防止剤などの添加剤を含
むことができる。

【０００９】

【作用】ＶＬＤＰＥはＢＴＡなど昇華性防錆剤との相容
性が大きいので、これを用いればＥＶＡのような酸発生
性の重合物を用いなくてもブルームを起こさない。また
通常のＬＤＰＥを用いても、ＥＶＡの代わりにエチレン
・（メタ）アクリレート共重合体を用いれば、これらは
加熱または加水分解により遊離酸を生成することなく、
しかもＢＴＡなど昇華性防錆剤との相容性がよいので、
ブルームを起こさない。いずれの場合も、遊離酸を生成
する成分を含まないから導体の防錆被膜が侵されること
がない。

【００１０】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明する。（実施例１〜実施例３）密度がそれぞれ０．８９ｇ／ｃ
ｍ³、０．９０ｇ／ｃｍ³、および０．９１ｇ／ｃｍ³の
ＶＬＤＰＥに、それぞれ耐候性向上用のカーボンブラッ
クを０．８ＰＨＲ、およびＢＴＡを１ＰＨＲ混練して絶
縁体用コンパウンドを調製した。断面積６０ｍｍ²の導
体に常法により応力緩和処理と導体防錆処理とを施し、
これに上記のそれぞれの絶縁体用コンパウンドを２００
℃の温度で厚さ２．５ｍｍに押出し、実施例１〜実施例
３の絶縁電線を製造した。

【００１１】（比較例１、比較例２）密度０．９２５ｇ
／ｃｍ³の高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）９０
重量部に酢酸ビニル成分を５０重量％含むＥＶＡを１０
重量部混合し、これに更に耐候性向上用のカーボンブラ
ックを０．８ＰＨＲおよびＢＴＡを１ＰＨＲ混練して比
較例１用の絶縁体用コンパウンドを調製した。また、上
記の組成からＢＴＡを除外したものを比較例２用のコン
パウンドとした。実施例１〜実施例３と同様にして、そ
れぞれの絶縁体用コンパウンドを導体上に押出し、比較
例１および比較例２の絶縁電線を製造した。

【００１２】（試験例１）上記各実施例および比較例の
試料について、ブルーム試験を行った。各絶縁電線試料
を４０℃の大気中に１月間放置し、絶縁体表面へのＢＴ
Ａの浮きだしの有無を検査した。この結果を表１に示
す。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１の結果から、絶縁体としてＶＬＤＰＥ
を用いた実施例１〜実施例３の試料は、ＥＶＡを配合し
ないにもかかわらずＢＴＡのブルームを起こさないこと
がわかる。これと同一条件で絶縁体としてＬＤＰＥを用
いた比較例の場合は、ＥＶＡを用いた比較例１ではブル
ームが阻止されたものの、ＥＶＡを用いない比較例２で
はブルームが発生した。

【００１５】（試験例２）上記実施例２および比較例１
の試料について、導体の発錆促進試験を行った。各試料
をそれぞれ１０倍径のドラムに巻き、６０℃の水槽中に
浸漬および引き上げができるように装着した。ドラム巻
きした電線試料の下部の絶縁体を剥いで導体を露出さ
せ、浸漬時にはこの部分で導体が水と接触し、引き上げ
時にはこれが乾燥される乾湿サイクルが繰り返せるよう
にした。各試料について、この乾湿サイクルを１日１回
の周期で３０日間繰り返した後、浸漬部分の絶縁体を剥
ぎ取り、導体の錆の発生の有無を観察した。結果を表２
に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】表２の結果から、ＥＶＡを含む比較例１が
発錆する条件でも実施例２は発錆せず、このことから絶
縁体としてＶＬＤＰＥを用い、ＥＶＡを含まない場合の
防錆効果が従来のものより高いことは明かである。上記
試験例１および試験例２によって、絶縁体としてＶＬＤ
ＰＥを用い、かつＥＶＡを含まない絶縁電線は、ＢＴＡ
のブルームを起こさず、しかも酸を発生しないので導体
の防錆保護効果が高いことが明かである。

【００１８】（実施例４〜実施例６）密度が０．９２５
ｇ／ｃｍ³、メルトインデックスが０．４ｇ／１０ｍｉ
ｎのＬＤＰＥ９０重量部に、それぞれ非エチレン成分が
５０重量％であるＥＥＡ、ＥＭＭＡ、およびＥＢＡをそ
れぞれ１０重量部混合し、更にこれらに耐候性向上用の
カーボンブラックを０．８ＰＨＲ、およびＢＴＡを１．
０ＰＨＲ混練してそれぞれの絶縁体用コンパウンドを調
製した。断面積６０ｍｍ²の導体に常法により応力緩和
処理と導体防錆処理とを施し、これに上記のそれぞれの
絶縁体用コンパウンドを２００℃の押出し温度で厚さ
２．５ｍｍに被覆し、実施例４〜実施例６の絶縁電線を
製造した。

【００１９】（試験例３）上記の実施例４〜実施例６お
よび比較例１、比較例２の試料について、ブルーム試験
を行った。各絶縁電線試料を４０℃の大気中に１月間放
置し、絶縁体表面へのＢＴＡの浮きだしの有無を検査し
た。この結果を表３に示す。

【００２０】

【表３】

【００２１】表１の結果から、絶縁体としてＬＤＰＥと
エチレン・（メタ）アクリレート共重合体であるＥＥ
Ａ、ＥＭＭＡ、またはＥＢＡとをそれぞれ用いた実施例
４〜実施例６の試料は、ＥＶＡを配合した比較例１の場
合と同様にブルームを起こさないことがわかる。これと
同一条件で絶縁体としてＥＶＡを配合しないＬＤＰＥを
用いた比較例２の場合はブルームが発生した。

【００２２】（試験例４）上記実施例４〜実施例６およ
び比較例１の試料について、試験例２と同様な方法で導
体の発錆促進試験を行った。その結果を表４に示す。

【００２３】

【表４】

【００２４】表４の結果で、ＥＶＡを含む比較例１が発
錆する条件でも実施例４〜実施例６はいずれも発錆して
いない。このことは、ＥＥＡ、ＥＭＭＡ、およびＥＢＡ
が絶縁電線製造時の加熱で遊離酸を生成しなかったこと
を示している。試験例３および試験例４の結果から、ポ
リエチレン絶縁体がＥＶＡの代わりにエチレン・（メ
タ）アクリレート共重合体であるＥＥＡ、ＥＭＭＡ、ま
たはＥＢＡを含む場合は、ＢＴＡのブルームを起こさ
ず、しかも乾湿を繰り返しても導体を錆から保護してい
ることは明かである。

【００２５】

【発明の効果】本発明の絶縁電線は、密度が０．９１ｇ
／ｃｍ³以下の超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）に
昇華性防錆剤が添加された絶縁体を用いたものであるの
で、昇華性防錆剤との相容性が良好でブルームを起こさ
ず、しかも遊離酸発生要因となるＥＶＡが含まれていな
いので導体の防錆効果が持続し、従って水分の侵入によ
る導体の応力腐食割れが長期間にわたって防止できる効
果がある。また、本発明の絶縁電線は、ポリエチレンと
エチレン・（メタ）アクリレート共重合体との樹脂混合
物に昇華性防錆剤が添加された絶縁体を用いたものであ
るので、昇華性防錆剤がブルームを起こさず、導体の防
錆効果が持続し、従って水分の侵入による導体の応力腐
食割れが長期間にわたって防止できる効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤勝東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者田中勝麿東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密度０．９１ｇ／ｃｍ³以下の超低密度
ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）に昇華性防錆剤が添加され
た絶縁体を用いた絶縁電線。
【請求項２】ポリエチレン（ＰＥ）とエチレン・（メ
タ）アクリレート共重合体との樹脂混合物に昇華性防錆
剤が添加された絶縁体を用いた絶縁電線。
【請求項３】昇華性防錆剤がベンゾトリアゾール（Ｂ
ＴＡ）またはその誘導体である請求項１または請求項２
に記載の絶縁電線。