JPH09265841A - 架橋ポリエチレン絶縁ケーブル - Google Patents

架橋ポリエチレン絶縁ケーブル

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JPH09265841A
JPH09265841A JP8074889A JP7488996A JPH09265841A JP H09265841 A JPH09265841 A JP H09265841A JP 8074889 A JP8074889 A JP 8074889A JP 7488996 A JP7488996 A JP 7488996A JP H09265841 A JPH09265841 A JP H09265841A
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JP
Japan
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butyl
peroxide
water
crosslinked
crosslinked polyethylene
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Pending
Application number
JP8074889A
Other languages
English (en)
Inventor
Izumi Ishikawa
泉 石川
Satoshi Kaneko
智 金子
Shiyouichirou Nakamura
詳一郎 中村
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な付加工程や老化防止剤を用いず
に、架橋ポリエチレン絶縁体中の加熱による水の生成を
抑制し、これにより耐水トリー性が改善された架橋ポリ
エチレン絶縁ケーブルを得る。 【解決手段】 絶縁体をなす架橋ポリエチレンの架橋剤
として、t−ブチルペルオキシベンゾエート、n−ブチ
ル−4,4−ジ−t−ブチルペルオキシバレレート、
2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキ
シヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシ−ジ−イソプロ
ピルベンゼン、t−ブチルクミルペルオキサイド、ジ−
t−ブチルペルオキサイド、および2,5−ジ−メチル
−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキシン−3から
なる群から選ばれた1種以上の有機過酸化物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルに関するものであり、特に接続作業における
加熱モールドや実使用中のヒートサイクルなどにより加
熱を受けたとき、絶縁体中に水が生成して水トリーが発
生し、電気的絶縁性能を低下させる不具合が抑えられた
架橋ポリエチレン絶縁ケーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】ジクミルパーオキサイド(以下、DCP
と称する)で架橋した架橋ポリエチレンを絶縁体として
用いた電気ケーブルまたは絶縁電線は、従来から多く用
いられている。しかし、この電気ケーブルや絶縁電線が
高温雰囲気下に置かれたり、その端部を接続する作業で
絶縁体を加熱したりすると、その部分に水トリーが発生
しやすくなり、耐水トリー性が低下したり電気絶縁性能
が低下するなどの障害をもたらす欠点があった。
【0003】そこで、この水の発生の問題を解決する方
法が探索された。架橋ポリエチレン中に発生する水は、
DCPが分解して生成するものであることがわかってい
る。すなわち、架橋に際してDCPは分解し、アセトフ
ェノン、メタン、クミルアルコールなどを生成する。こ
こに生成したクミルアルコールは、加熱されると二次分
解反応を起こし、α−メチルスチレンと水とを生成す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決する方
法として、例えば、特開平4−342731号公報は、
クミルアルコールの二次分解反応が比較的抑制される7
5℃以下の温度に長時間加熱して、予め絶縁体中の水分
含有量を低減した上で、85〜95℃に加熱し、生成し
た水を乾燥する方法を提案している。この方法は、水が
一時的に増大蓄積することによって発生する水トリーを
防ぎながら生成水を除去しようとするものであるが、長
時間の乾燥時間を要する点で効率的とはいえない。ま
た、特開平4−355013には、架橋した絶縁体を加
熱乾燥することによって、水生成の原因物質であるDC
Pの分解残渣を揮散除去する方法が述べられている。し
かしこの方法も分解残渣および生成水を除去するための
付加的な加熱乾燥工程を必要とする点で効率的でない。
【0005】水やクミルアルコールの加熱による除去工
程を付加しない方法としては、例えば老化防止剤とし
て、絶縁体中に脂肪族アミン、またはイソシアン酸エス
テルを添加して上記二次分解反応を抑制する方法が提案
されている(それぞれ特開平1−243306号公報、
特開昭63−289715号公報参照)。しかし、これ
らの老化防止剤は、ブルーミングを起こして層間剥離や
汚染などの障害をもたらすほか、マイグレーションなど
によって比較的速やかに失効し、多量に混入すると、ケ
ーブルの絶縁性能にも障害をもたらす。本発明は上記の
問題を解決するためになされたものであり、従ってその
目的は、特別な付加工程や老化防止剤を用いずに、架橋
ポリエチレン絶縁体中の加熱による水の生成を抑制し、
これにより耐水トリー性が改善された架橋ポリエチレン
絶縁ケーブル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、架橋ポリ
エチレンの架橋剤として、t−ブチルペルオキシベンゾ
エート、n−ブチル−4,4−ジ−t−ブチルペルオキ
シバレレート、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−t−
ブチルペルオキシヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシ
−ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルペルオキ
サイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、および2,5
−ジ−メチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキ
シン−3からなる群から選ばれた1種以上の有機過酸化
物を用いた架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを提供するこ
とによって解決できる。ここで、架橋ポリエチレン絶縁
ケーブルとは、絶縁体として、低密度ポリエチレンを架
橋した架橋ポリエチレンを用いた電力ケーブルまたは絶
縁電線を意味する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、絶縁
体として架橋ポリエチレンを用いたものであり、この架
橋ポリエチレンを得るための架橋剤として、以下の構造
式で示される特定の有機過酸化物の群から選ばれた1種
以上が用いられる。各構造式の右の括弧内に、活性酸素
当量、すなわち、分子量/活性酸素量の値を示す。 (構造式1) t−ブチルペルオキシベンゾエート
【0008】
【化1】
【0009】(構造式2) n−ブチル−4,4−ジ−
t−ブチルペルオキシバレレート
【0010】
【化2】
【0011】(構造式3) 2,5−ジ−メチル−2,
5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキサン
【0012】
【化3】
【0013】(構造式4) ジ−t−ブチルペルオキシ
−ジ−イソプロピルベンゼン
【0014】
【化4】
【0015】(構造式5) t−ブチルクミルペルオキ
サイド
【0016】
【化5】
【0017】(構造式6) ジ−t−ブチルペルオキサ
イド
【0018】
【化6】
【0019】(構造式7) 2,5−ジ−メチル−2,
5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキシン−3
【0020】
【化7】
【0021】これらの有機過酸化物は、いずれも化合物
としては公知のものであるが、これらのいずれか1種ま
たはそれ以上を用いてポリエチレンを架橋したとき、架
橋後の架橋ポリエチレン中でその分解生成物が加熱され
ても、それぞれの有機過酸化物の活性酸素当量当りにお
いて、同一温度、単位時間当りの水の生成量、すなわ
ち、水の生成速度がDCPよりもはるかに小さいことを
見いだし、本発明に到達した。水の生成速度がDCPよ
りも小さいので、これを架橋剤として用いた架橋ポリエ
チレン絶縁ケーブルは、加熱雰囲気下に置かれても、同
一温度に同一時間加熱されたDCP架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルの場合より水トリーの生成が大幅に抑制され
る。
【0022】本発明の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを
製造する方法としては、まずポリエチレンに上記の有機
過酸化物の1種またはそれ以上を、その活性酸素当量に
応じて0.5〜3重量部配合して配合物を製造する。次
いでこの配合物を導体上に被覆した後に、水蒸気、窒素
ガス、シリコーンオイルなどの雰囲気中で、この配合物
の架橋処理を行う。
【0023】この架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの製造
に用いられるポリエチレンは低密度ポリエチレンであ
り、密度が0.91〜0.93g/cm3 、メルトイン
デクスが2g/10分以上のものである。この未架橋の
低密度ポリエチレンは、常温においては電気的にも物性
的にも絶縁体として優れた特性を有している。
【0024】(試験例)上記の各有機過酸化物を用いて
低密度ポリエチレンを架橋したとき、得られた架橋ポリ
エチレンの加熱時の水の生成速度をDCPの場合と比較
して測定した。各試料は、低密度ポリエチレン100重
量部に対してそれぞれ表1に示す重量部の有機過酸化物
を添加し、得られた配合物をシート状に成形し、ホット
プレスを用いて180℃で40分架橋してつくった。得
られた架橋後の各試料中の水分を、カールフィッシャ法
により測定した。この測定結果は一次水分として表1に
示した。次に、各試料をさらに180℃で1時間、プレ
ス内で加熱し、加熱終了後の各試料中の水分を測定し、
この測定結果を二次水分として表1に示した。また、こ
の加熱試料に現れた水トリーを確認し、耐水トリー性の
判定結果を○または×で示した。
【0025】
【表1】
【0026】以上の試験により、本発明の架橋ポリエチ
レン絶縁ケーブルに用いられる有機過酸化物は、いずれ
も比較例のDCPに比べ、時間当りの二次水分の発生量
が著しく少なく、耐水トリー性が改善されていることが
わかる。
【0027】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 (実施例1)低密度ポリエチレン100重量部当り構造
式1のt−ブチルペルオキシベンゾエート(日本油脂株
式会社製パーブチルZ、MW194、活性酸素量8.2
4%)を1.0重量部配合した。この配合物を直径60
mmの導体上に厚さ25mmとなるように被覆し、次い
でN2 雰囲気下180℃に40分間加熱して架橋し、実
施例1の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。得られ
た架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、180℃に1時間
加熱したとき、水トリーの生成を認めなかった。
【0028】(実施例2)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式2のn−ブチル−4,4−ジ−t−ブチ
ルペルオキシバレレート(日本油脂株式会社製パーヘキ
サV、MW334、活性酸素量9.57%)を1.5重
量部配合した。この配合物を実施例1と同様に導体に被
覆し次いで架橋し、実施例2の架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブルを得た。得られた架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
は、180℃に1時間加熱したとき、水トリーの生成を
認めなかった。
【0029】(実施例3)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式3の2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−
t−ブチルペルオキシヘキサン(日本油脂株式会社製パ
ーヘキサ25B、MW290、活性酸素量11.02
%)を1.2重量部配合した。この配合物を実施例1と
同様に導体に被覆し次いで架橋し、実施例3の架橋ポリ
エチレン絶縁ケーブルを得た。得られた架橋ポリエチレ
ン絶縁ケーブルは、180℃に1時間加熱したとき、水
トリーの生成を認めなかった。
【0030】(実施例4)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式4のジ−t−ブチルペルオキシ−ジイソ
プロピルベンゼン(日本油脂株式会社製パーブチルP、
MW338、活性酸素量9.47%)を1.6重量部配
合した。この配合物を実施例1と同様に導体に被覆し次
いで架橋し、実施例4の架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
を得た。得られた架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、1
80℃に1時間加熱したとき、水トリーの生成を認めな
かった。
【0031】(実施例5)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式5のt−ブチルクミルペルオキサイド
(日本油脂株式会社製パーブチルC、MW208、活性
酸素量7.68%)を1.2重量部配合した。この配合
物を実施例1と同様に導体に被覆し次いで架橋し、実施
例5の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。得られた
架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、180℃に1時間加
熱したとき、水トリーの生成を認めなかった。
【0032】(実施例6)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式6のジ−t−ブチルペルオキサイド(日
本油脂株式会社製パーブチルD、MW146、活性酸素
量10.94%)を0.6重量部配合した。この配合物
を実施例1と同様に導体に被覆し次いで架橋し、実施例
6の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。得られた架
橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、180℃に1時間加熱
したとき、水トリーの生成を認めなかった。
【0033】(実施例7)低密度ポリエチレン100重
量部当り構造式7の2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−
t−ブチルペルオキシヘキシン−3(日本油脂株式会社
製パーヘキシン25B、MW286、活性酸素量11.
17%)を1.1重量部配合した。この配合物を実施例
1と同様に導体に被覆し次いで架橋し、実施例7の架橋
ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。得られた架橋ポリエ
チレン絶縁ケーブルは、180℃に1時間加熱したと
き、水トリーの生成を認めなかった。
【0034】(比較例)低密度ポリエチレン100重量
部当りジクミルペルオキサイド(DCP、MW270、
活性酸素量5.92%)を2重量部配合した。この配合
物を実施例1と同様に導体に被覆し次いで架橋し、比較
例の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを得た。得られた架
橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、180℃に1時間加熱
したとき、多くの水トリーの生成が認められた。
【0035】上記の各実施例および比較例の試験結果か
ら、全ての実施例の架橋ポリエチレン絶縁ケーブルに関
して、加熱されても水トリーの生成が抑制されているこ
とは明かである。
【0036】
【発明の効果】本発明の架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
は、架橋ポリエチレンの架橋剤として、上記の特定の有
機過酸化物からなる群から選ばれた1種以上を用いたも
のであるので、耐水トリー性が改善され、高温度の雰囲
気下に置かれても、水トリーの発生やこれによる電気絶
縁性能の低下が抑制される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 7/02 H01B 7/02 F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体をなす架橋ポリエチレンの架橋剤
    として、t−ブチルペルオキシベンゾエート、n−ブチ
    ル−4,4−ジ−t−ブチルペルオキシバレレート、
    2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキ
    シヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシ−ジ−イソプロ
    ピルベンゼン、t−ブチルクミルペルオキサイド、ジ−
    t−ブチルペルオキサイド、および2,5−ジ−メチル
    −2,5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキシン−3から
    なる群から選ばれた1種以上の有機過酸化物を用いた架
    橋ポリエチレン絶縁ケーブル。
JP8074889A 1996-03-28 1996-03-28 架橋ポリエチレン絶縁ケーブル Pending JPH09265841A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102167855A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 中国石油天然气股份有限公司 茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物
CN102408601A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 中国石油天然气股份有限公司 一种超宽幅茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物及其制备方法
CN115572432A (zh) * 2022-11-07 2023-01-06 天津大学 一种耐电树枝劣化的交联聚乙烯绝缘料及其制备方法和应用

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