JPH10106358A

JPH10106358A - 水トリー抵抗性絶縁用組成物

Info

Publication number: JPH10106358A
Application number: JP9165868A
Authority: JP
Inventors: Franco Peruzzotti; フランコ・ペルッツォッティ; Luca Castellani; ルカ・カステラーニ; Luis Jose Dagal; ルイズ・ホセ・ダカル; Valeria Garcia; ヴァレリア・ガルシア
Original assignee: Pirelli Cavi e Sistemi SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: CN1175065A; EP0814485A1; DE69623938D1; CA2207422C; DE69623938T2; US6828505B1; NZ333186A; BR9702509A; ES2183927T3; ID17164A; CA2207422A1; ATE225077T1; CN1096687C; AU2476597A; US6521695B1; AR007432A1; EP0814485B1; JP4030153B2; AU721027B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水中での電気的劣化による水トリーの生成を
有効に抑える添加剤を含む改善された電気絶縁性高分子
組成物を提供する。【解決手段】エチレンオキシド単位などの親水性部
分、プロピレンオキシド単位などの（ポリオレフィンと
相溶性のある）相溶性部分を有し、さらにその親水性部
分が、高分子絶縁層中で適当な移動度を有するような添
加剤、例えば、エチレンオキシド／プロピレンオキシド
‐ブロック共重合体を含んでなる添加剤、をポリオレフ
ィンに配合し、さらに望ましくは、その添加剤分子の一
端をポリオレフィンにグラフトして電気絶縁性高分子組
成物を調製する。この電気絶縁性高分子組成物を電気ケ
ーブルなどの電気装置の絶縁層として使用すれば、水ト
リーの生成が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、改善された電気絶
縁組成物に関する。さらに詳細には、本発明は水の存在
時に有効に使用できる電気的絶縁に関する。特に、本発
明は、水トリー（ｗａｔｅｒｔｒｅｅｓ）の生成を最
小に抑えることにより、最後まで高い絶縁破壊強さを保
持する改善された電気絶縁組成物に関する。

【０００２】本発明はさらに、高分子電気絶縁組成物中
での水トリーの生成を防ぐ方法に関する。本発明は、さ
らにまた湿度の存在時に水トリーを防ぐのに有効な絶縁
組成物を含む電力ケーブルに関する。

【０００３】

【発明の背景】電気機器、例えば、電力ケーブルは水の
存在下若しくは、水と直接接触して使用されることがよ
くある。電気機器、特に電力ケーブルが水の存在下で操
作される場合、その装置を取囲みそして絶縁するために
用いられる電気絶縁組成物が水によって劣化されること
がよくある。かくして、中および高電圧ケーブルは、
“水トリー劣化”（“ｗａｔｅｒｔｒｅｅｉｎｇ”）
のようなこの技術分野で知られている機構により誘電破
壊を起し易い。

【０００４】本明細書では、中電圧電力ケーブルとは、
約１から約７０ｋＶまでの範囲の電圧で作動するケーブ
ルのことを意味し、高電圧電力ケーブルとは、約７０ｋ
Ｖ以上の電圧で作動するケーブルのことを意味する。中
および高電圧電力ケーブルは、普通、二つの基本設計で
組立てられている。所謂“乾燥設計”では、鉛のような
金属シース（外装）がそのケーブル絶縁物を取囲み、そ
れによって、そのケーブル絶縁物は、常に完全に乾燥し
た条件で存在することが保証される。もう一つの所謂
“湿潤設計”では、重合体シースがそのケーブル絶縁物
を取囲んでおり、金属シースと異なり、その重合体シー
スは外部環境から、そのケーブル絶縁材層への水の拡散
を完全には防ぐことができない。

【０００５】この“湿潤設計”の第２ケーブル設計で
は、このケーブルが電気的応力の存在下で、水若しくは
環境中に含まれている水分に曝されると、電気絶縁破壊
強さの低下が常に観測される。

【０００６】この湿潤条件下での絶縁物の電気的性質の
低下は、この技術分野で“水トリー劣化”と呼ばれてい
る現象に因ると信じられる。

【０００７】水トリー劣化とは、樹のような外観を有す
る微細な溝若しくは管の生成に至る絶縁体の破壊過程の
ことである。水トリーは、水が貯蔵されている領域、例
えば絶縁材料中の欠陥で始まり、この電気絶縁体に電場
が加えられると大きくなってくる。機器の操作時に早期
の絶縁破壊を防ぐために、電気機器を取囲む絶縁体中に
おける水トリーの生成を最小に抑えることが必要にな
る。

【０００８】

【従来技術】従来法の絶縁材料は、水と結合して、その
絶縁体内に局部的に水の濃度が高くなるのを避ける材料
を添加することにより改質されることがよくある。

【０００９】水トリーの生成を最小に抑えるか防ぐこと
により絶縁破壊を最小に抑えるか、若しくは防ぐ試みに
おいて、多くの添加剤が提案されている。

【００１０】この現象の一般的考察およびこれら添加剤
の例は、米国特許第３，４９９，７９１号明細書［発明
者マロニー（Ｍａｌｏｎｅｙ）］、第３，９５６，４２
０号明細書［発明者カトウ達（Ｋａｔｏｅｔａ
ｌ）］、第３，７９５，６４６号明細書［発明者マック
ケンジ− ジュニア（ＭａｃＫｅｎｚｉｅＪ
ｒ．）］、第４，２０６，２６０号明細書［発明者マッ
クマーホン（ＭｃＭａｈｏｎ）］、第４，３７０，５１
７号明細書［発明者ソーマ達（Ｓｏｍａｅｔａ
ｌ）］、および第４，２９３，４５９号明細書［発明者
アーバン達（Ｕｒｂａｎｅｔａｌ）］、の中にみられ
る。

【００１１】米国特許第４，３０５，８４９号明細書に
記載されている、一つの従来技術の絶縁材料は、ポリエ
チレングリコールをポリオレフィン系絶縁材料と組合せ
ている。ポリエチレングリコールは、親水性である一
方、水を引きつけるという不便さを持ち、それは、非極
性のポリエチレンのような絶縁性ポリオレフィンとの相
溶性が悪い。その小さい相溶性のために、ポリエチレン
グリコールはポリオレフィン絶縁材全体に小滴として分
散されると信じられ、これらの小滴は、その絶縁体内を
拡散する任意の水に対する吸引点として作用する。水が
その添加剤の周囲に蓄積されて来ると局部的に水の濃度
の大きい領域が発生し、それら自身が欠陥になり得る。

【００１２】従って、ポリエチレングリコールの添加
は、水トリーの発生を遅らせる一方で、普通、一定期間
後に絶縁体中に見いだされる水トリーの数を全体として
増加させることになる。

【００１３】米国特許第４，３０５，８４９号明細書に
述べられているように、ポリプロピレングリコールのよ
うな低親水性、若しくは疎水性の材料は絶縁体中の水ト
リーの生成を防止しない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水中での電
気的劣化による水トリーの生成を有効に抑える添加剤を
含む改善された電気絶縁性重合体組成物を提供すること
である。

【００１５】さらに本発明は、上記電気絶縁性重合体組
成物を組み込んだ電気装置を提供することである。

【００１６】本発明の別の目的は、高分子絶縁層を有す
る電気装置中における水トリーの成長を抑える方法を提
供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁体内
に添加剤として、親水性、疎水性およびその絶縁材料内
での移動性を併有する材料を含有させることにより、従
来技術の組成物に比べて有意な改善点を提供する。

【００１８】本発明の一つの態様に従って、以下の性質
を所有する添加剤を用いることにより改善された水トリ
ー劣化抵抗性が得られることが見いだされた：即ち、１）ポリオレフィンに水分子を結合させ、そしてその材
料中で水分子が拡散するのを防ぐのに十分な親水性、２）添加剤の損失または塊状化を防ぎ、そのマトリック
ス中で、拡散した水の均一な分布を維持するために十分
なポリオレフィンとの相溶性、および、３）その添加剤の親水性部分が拡散する水分子に効果的
に到達し、そして結合することを可能にするのに適し
た、その親水性部分の重合体マトリックス内での移動
性。

【００１９】本発明のさらなる利点は、その一部は以下
の説明の中に示されるであろうし、そして一部はその説
明から明らかになるであろうし、または本発明を実施す
ることにより習得されるであろう。本発明の利点は、特
許請求の範囲に特に指示した手段および組合せによって
実現され、そして達成される。

【００２０】第１の態様では、本発明は少くとも一つの
重合体絶縁材層を有する電気装置に関し、該層は、主成
分としてポリオレフィンを含む電気絶縁材組成物を含ん
でなり、そのポリオレフィンは、 −該重合体絶縁層中で、所定の吸収範囲内で水の吸収を
誘起する親水性部分、 −水との接触により起きる添加剤の損失を所定の損失値
より小さくするための、該ポリオレフィンと相溶性であ
る部分、および −その添加剤の親水性部分が該絶縁性組成物中で拡散す
る水分子に効果的に到達しそして結合することを可能に
するのに適した移動度、に対応する該親水性部分の移動
度、を有する、有効量の水トリー抵抗性添加剤を含んで
なることを特徴とし、該重合体絶縁材層は、ＡＥＩＣＣ
Ｓ５‐９４による１２０日加速水トリー劣化試験後に約
３５ｋＶ／ｍｍより大きい残留絶縁破壊強さを有する。

【００２１】さらなる態様で、本発明は、ポリオレフィ
ンから成る群から選ばれる重合体組成物を主成分として
含む電気絶縁性組成物に関し、該組成物は、 −所定の吸収範囲内で該組成物中で水の吸収を誘き起す
親水性部分、 −水との接触による該組成物からの添加剤の損失を、所
定の損失値より小さくするための、該組成物と相溶性で
ある部分、および −その添加剤のその親水性部分が該絶縁性組成物中で拡
散する水分子に効果的に到達しそして結合することを可
能にするのに適した移動度を有する該親水性部分、を有
し、その絶縁材組成物での絶縁破壊強さの減衰を、水中
での３０日加速劣化試験後で３０％未満にするような、
有効量の高分子添加剤をさらに含んでいることを特徴と
する。

【００２２】特に、該所定の水分吸収範囲は、該電気絶
縁材組成物の水分含有量が、同じように劣化させた同じ
純粋なポリオレフィンの吸水量より少くとも１０％大き
く、且つ、８０℃で１００％の相対湿度に１００から４
００時間曝した場合の期間中の吸水量の増加が５０％未
満であるような範囲である。

【００２３】さらに、該吸水性は、該電気絶縁性組成物
の水分含有量が、８０℃で１００％の相対湿度に４００
時間曝した後で１０，０００ｐｐｍ未満であるような吸
水性である。

【００２４】特に、水との接触による該添加剤の損失
は、ＡＥＩＣＣＳ５‐９４による１２０日促進水トリー
劣化試験後で約２０重量％を超えない。

【００２５】特に、該移動度は、前以て選定された角度
より小さい、該組成物の水との接触角に対応し；さらに
特定すれば、該接触角は、７５^o 未満、そして望ましく
は、７０^o 未満である（ＡＳＴＭＤ７２４‐４５に従
い、紙の代わりに縁材体を使用する）。

【００２６】該ポリオレフィンは、低、中および高密度
ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン‐酢
酸ビニル共重合体、エチレン‐アクリル酸エチル共重合
体、エチレン‐アクリル酸メチル共重合体、エチレン‐
メタクリル酸エチル共重合体、エチレン‐プロピレン共
重合体、エチレン‐プロピレン‐ジエン三元共重合体、
ポリプロピレン、およびそれらの混合物から選ばれるの
が望ましい。

【００２７】望ましい一つの態様で、親水性部分は、極
性単位、望ましくは、直鎖のアルケンオキシド単位そし
て、より望ましくは、エチレンオキシドから作られる。

【００２８】望ましい一つの態様で、相溶性部分は、脂
肪族、芳香族若しくは、低極性単位、望ましくはヒンダ
ード・アルケンオキシドから作られ、そしてより望まし
くは、その相溶性部分はプロピレンオキシドである。

【００２９】最も望ましくは、その添加剤は、その中で
のエチレンオキシド部分が、５０から８０重量％である
チレンオキシド／プロピレンオキシド‐ブロック共重合
体である。

【００３０】もう一つの代替の態様では、その相溶性部
分は該ポリオレフィンにグラフトし得る基であり、そし
て望ましくは、不飽和脂肪族単位、特にアリル含有基で
ある。

【００３１】もう一つの望ましい態様では、その相溶性
部分と親水性部分は、低極性基、望ましくは、アミノ
基、特にエチレンジアミンに化学的に結合している。

【００３２】望ましくは、水トリー抵抗性添加剤の有効
量は、約０．１から約１０重量％、そして最も望ましく
は、約０．２から約０．５重量％である。

【００３３】さらなる態様では、本発明は、主要成分と
してのポリオレフィンを含む高分子絶縁材層を有する電
気装置中での水トリーの成長を抑える方法に関し、この
方法は、 −該装置に添加剤を加え、 −該添加剤の少くとも一部分を動かし、そして該高分子
絶縁材層中を拡散する水と接触させ、 −拡散する水がその添加剤の親水性部分に結合するよう
にし、そして −該添加剤を該高分子絶縁材層に結合させることを含んでなることにより特性化される。

【００３４】この方法の望ましいひとつの態様では、該
添加剤の少くとも一部分を動かしそして拡散する水と接
触させることには、添加剤を該高分子絶縁層中を実質的
に自由に移動させることを含んでおり、そして該添加剤
を該高分子絶縁層に結合させることには、疎水性分子部
分を有する添加剤を供給することを含んでいる。

【００３５】もう一つの態様では、該添加剤を該高分子
絶縁層に結合させることには、該添加剤を該高分子絶縁
層にグラフトすることを含み、そして該添加剤の少くと
も一部分を動かして拡散する水と接触させることには、
該高分子絶縁層にグラフトしそしてそのグラフト位置か
ら空間的に離れた親水性部分を持つ添加剤を提供するこ
とを含んでいる。

【００３６】さらに細部は、添付された図面を参照し
て、次の詳細な説明から明らかになるであろう。

【００３７】図１は、本発明の方法による電気ケーブル
の透視図である。

【００３８】この図で、絶縁電気ケーブル１は、導線
２、内部副層３、電気絶縁層４、および外部副層５、金
属スクリーン６、および外部シース若しくはジャケット
７を含む。

【００３９】導線２は、この技術分野で知られているよ
うに、標準の金属線から作られているのが望ましい。

【００４０】内部および外部副層３および５は、従来技
術の方法により、絶縁層４とは別に、若しくは同時に導
線２に向かって押出成形するのに適したコンパウンドか
ら作られているのが望ましい。

【００４１】絶縁層４は、下に詳細に説明される本発明
の方法による組成物で作られているのが望ましい。

【００４２】内部副層３は、普通この技術分野では“導
線シールド”と呼ばれ、その導線の回りで、電場を均一
にするための電気的半導電層である。

【００４３】このシールド層を作る方法と材料はこの分
野の習熟者には容易に明らかになるであろう。

【００４４】本発明の方法によるケーブルで、その内部
副層３は、橋架けポリエチレン‐アルキルアクリレート
をベースにして、それを半導電性（即ち、室温での抵抗
値が＜５オーム／ｍである）にするためにカーボンブラ
ックを充填したコンパウンドで作られているのが望まし
い。

【００４５】外部副層５は、普通、この技術分野では
“絶縁シールド”と呼ばれ、半導性の層であり、この層
を作る方法と材料はこの分野の習熟者には容易に明らか
になるであろう。

【００４６】本発明の望ましい態様によるケーブルで
は、その外部副層５は、ＥＶＡ（エチレン‐酢酸ビニ
ル）をベースにして、それを半導電性にするためにカー
ボンブラックを充填したコンパウンドで作られている。

【００４７】これらの層は、この技術分野の習熟者には
良く知られているように、その導線の周囲を電場で取囲
む（ｃｉｒｃｕｍｓｃｒｉｂｉｎｇ）目的を有する。

【００４８】半導電性の外層５の外側に、螺旋状に巻き
付けられた電気伝導性のワイヤ若しくはテープから作ら
れた金属スクリーン６、およびポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）若しくは熱可塑性ポリエチレン（ＰＥ）のシース或
いはジャケット７がある。

【００４９】一例として、１／０ＡＷＧ［米国電線番号
（ＡｍｅｒｉｃａｎＷｉｒｅＧａｕｇｅ）］として規
定されている、絶縁層の厚み：１７５ミル（４．４５ｍ
ｍ）、電圧８．７‐１５ｋＶ用、の中電圧ケーブルは、
次の寸法を有する：導線の断面積＝５３．５ｍｍ² 導線の直径＝９．３０ｍｍ内部半導電層の外径＝１０．１０ｍｍ絶縁層の外径＝１９．００ｍｍ外部半導電層の外径＝２１．００ｍｍ外シースの直径＝約２７．００ｍｍ。

【００５０】本発明の絶縁層４用の高分子電気絶縁性組
成物は、主要成分として絶縁性重合体を有する。

【００５１】本発明の絶縁性重合体は、例えばポリエチ
レンまたは、例えばプロピレン、ブテン‐１、ヘキセン
‐１、オクテン‐１、デセン‐１、ノルボルネン、ブタ
ジエン、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、アクリル酸メ
チル、アクリル酸イソブチルおよびメチルビニルエーテ
ル、それらの混合物およびそれらの類似物から選ばれる
共単量体を用いて製造される共重合体若しくは三元共重
合体である。

【００５２】本発明の方法で用いられる絶縁性重合体
は、例えば、低、中および高密度ポリエチレン、直鎖低
密度ポリエチレン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、エ
チレン‐アクリル酸エチル共重合体、エチレン‐アクリ
ル酸メチル共重合体、エチレン‐メタクリル酸エチル共
重合体、エチレン‐プロピレン共重合体、エチレン‐プ
ロピレン‐ジエン三元共重合体、ポリプロピレン、およ
びそれらの混合物およびその類似物から選ばれる。

【００５３】本発明の目的のための直鎖低密度ポリエチ
レンには、例えば、この技術分野で、ＬＬＤＰＥ（直鎖
低密度ポリエチレン）、ＶＬＤＰＥ（極低密度ポリエチ
レン）として知られている、０．８６から０．９３の範
囲の密度を有する重合体が含まれる。

【００５４】本発明で用いられる絶縁性重合体は橋架け
されていても、いなくてもよい。

【００５５】本発明で推奨される一つの絶縁性重合体は
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、より望ましくは、橋
架けポリエチレン（ＸＬＰＥ）である。

【００５６】本発明で用いられる望ましい絶縁性重合体
の密度は、望ましくは約０．９３ｋｇ／Ｌ未満、より望
ましくは約０．８６と約０．９３ｋｇ／Ｌの間、そして
最も望ましくは約０．９２ｋｇ／Ｌである。本発明の望
ましい絶縁性重合体は、約０．０２と約２０ｇ／１０分
の間、より望ましくは約１と約４．０ｇ／１０分の間、
そして最も望ましくは約２．０ｇ／１０分、のメルトフ
ローインデックスを有する。

【００５７】上述の絶縁性重合体は、本発明の望ましい
電気絶縁組成物中の主成分を構成する。本発明の望まし
いケーブル絶縁組成物は、約０．０１から約１０重量％
まで、より望ましくは約０．１から約３重量％まで、最
も望ましくは約０．２から約１重量％までの量の耐‐ト
リー劣化添加剤を含んでいる。

【００５８】本発明の方法による添加剤は、１）親水性
部分、２）相溶性部分、および３）その親水性部分を水
分子に有効に近付けて結合させることを可能にする移動
度、を有する。

【００５９】本明細書で用いられる相溶性部分とは、そ
の分子の疎水性部分若しくは、その絶縁性重合体にグラ
フトし得る部分のことである。

【００６０】本発明の目的における疎水性部分とは、そ
の添加剤をその絶縁性重合体に分散させるか、混合した
時、その添加剤を、その絶縁材を含んでいるケーブルま
たは電気機器の使用条件で、その絶縁材の中に安定に分
散させておくのに十分な、その絶縁性重合体との化学的
親和性を示す分子部分を意味する。

【００６１】本発明の目的における親水性部分とは、そ
の添加剤をその絶縁性重合体に分散させるかまたは混合
した時、その添加剤を、その絶縁材を含んでいるケーブ
ルまたは電気機器の使用条件で、その絶縁材の中に安定
に分散させておくのに十分な、水との化学的親和性を示
す分子部分を意味する。

【００６２】本発明の一つの実施態様において、親水性
を有する添加剤は、その絶縁材の硬化中に電気絶縁材料
にグラフトされる。本発明のこの実施態様で用いられる
材料の例に含まれるのは、アリルエトキシ誘導体、例え
ば、アイ・シー・アイ社（ＩＣＩ）で製造されているア
トポール（ＡＴＰＯＬ）ＨＤ８６３である。

【００６３】本発明のもう一つの実施態様において、本
発明で用いられる抗トリー劣化添加剤は、親水性添加剤
の利点を保持しながら、その添加剤とポリオレフィンと
の相溶性を改善するために、親水性部分と疎水性部分を
併有している。

【００６４】この添加剤の親水性部分は、望ましくは極
性単位、より望ましくは直鎖アルケンオキシド単位、最
も望ましくはエチレンオキシド単位から選ばれる。この
添加剤の疎水性部分は、望ましくは、殆ど若しくは全く
極性を有しない単位、より望ましくはヒンダード・アル
ケンオキシド単位、最も望ましくはプロピレンオキシド
単位から選ばれる。

【００６５】本発明の方法による望ましい添加剤は、エ
チレンオキシプロピレンオキシ共重合体から選ばれる。
この共重合体は、ランダム、交互若しくはブロック共重
合体のいずれの構造でもよい。これら共重合体は、例え
ば、バスフ社（ＢＡＳＦ）からプルロニック（ＰＬＵＲ
ＯＮＩＣ）、またはアイ・シー・アイ社からシンパーロ
ニック（ＳＹＮＰＥＲＯＮＩＣ）という商品名で市場か
ら入手できる。

【００６６】本発明の組成物は、橋架け剤、酸化防止
剤、充填材、加工助剤潤滑剤および顔料などの追加成
分を含むこともある。本発明の組成物に添加されて利用
できる材料の範囲は、限定的ではないが、その組成物の
絶縁性に悪影響及ぼさない材料である。

【００６７】本発明で用いられる橋架け剤に含まれるの
は、ジクミルペルオキシド、ビス（ｔｅｒｔ‐ブチルペ
ルオキシ‐イソプロピル）ベンゼン、ｔｅｒｔ‐ブチル
クミルペルオキシド、それらの混合物および類似物のよ
うな有機ペルオキシドから選ばれる過酸化物系架橋剤で
ある。

【００６８】本発明で用いられる酸化防止剤に含まれる
のは、重合型トリメチルジヒドロキノリン、４，４'-チ
オビス（３‐メチル‐６‐ｔ‐ブチル）フェノール、ペ
ンタエリトリチル‐テトラキス［３‐（３，５‐ジ‐ｔ
‐ブチル‐４‐ヒドロキシフェニル）プロピオネート］
および２，２'-チオジエチレンビス‐［３‐（３，５‐
ジ‐ｔ‐ブチル‐４‐ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート］、それらの混合物および類似物である。

【００６９】本発明で用いられる充填材は、ガラス粒
子、ガラス繊維、焼結粘土、タルク、それらの混合物お
よび類似物である。本発明で用いられる加工助剤は、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸、パラフィンワックス、それらの混合物および類似物
である。

【００７０】

【実施例】以下の実施例は、ここで説明されるように本
発明を限定するとを意図するものではない。

【００７１】実施例１（対照）実施例１は、トリー遅延添加剤を含まない橋架けポリエ
チレン（ＸＬＰＥ）対照試料である。この材料は、従来
技術の添加剤および本発明の添加剤を比較するための基
準を提供する。

【００７２】この対照用の絶縁材料は、１００部の低密
度ポリエチレン：エクソン社（Ｅｘｘｏｎ）からのエス
コーネン（ＥＳＣＯＲＥＮＥ）ＬＤ４００を、０．３４
部（重合体１００部当たり）のフェノール系酸化防止
剤：フレクシス社（Ｆｌｅｘｉｓ）からのケーブル用品
種サントノックス（ＳＡＮＴＯＮＯＸ）Ｒおよび２．２
０部（重合体１００部当たり）のジクミルペルオキシ
ド：ハーキュリーズ社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）からのダイ
カップ（ＤＩＣＵＰ）と配合して調製された。

【００７３】実施例２‐４（対照）これら絶縁材料の各々は、上の実施例１で説明した組成
物に、以下に説明する添加剤を０．５０部（重合体１０
０部当たり）添加して調製された。

【００７４】実施例２および３では、米国特許第４，３
７０，５１７号の方法に従って、エトキシアクリレート
添加剤が添加された。これら添加剤の基本構造は：

【化１】であり、ここでＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏは、以下ＥＯと呼ばれる
エチレンオキシド基である。

【００７５】これらの添加剤は、ペルオキシド架橋時
に、その分子鎖の両端（即ち、その不飽和末端）でポリ
エチレンにグラフトされる。

【００７６】実施例２、３の両添加剤は、クレイバレ
ー社（ＣｒａｙＶａｌｌｅｙ）により、サートマー
（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）の名前で供給された。

【００７７】実施例２では、ｎ＝１３、即ち１３個のＥ
Ｏ基を有するサートマー２５２が用いられた。実施例２
では、その添加剤分子中の、エステル基含有量は１２
％、ＥＯ含有量は７９％、そして、その総酸素は３５モ
ル％である。

【００７８】実施例３では、ｎ＝３、即ち、３ＥＯ基を
有するサートマー２０５が用いられた。

【００７９】実施例３では、その添加剤分子中の、エス
テル基含有量は３１％、ＥＯ含有量は４６％、そして、
その総酸素は３４モル％である。

【００８０】実施例４では、米国特許第４，３０５，８
４９号の方法によるポリエチレングリコール添加剤を使
用した。

【００８１】この添加剤の構造は、

【化２】である。

【００８２】この試験した添加剤は、アルドリッチ社
（Ａｌｄｒｉｃｈ）によりＰＥＧ８０００の商品名で供
給された。この材料の総酸素含有量は３６．４％である
（添加剤分子中で大体）。平均分子量は約８０００であ
る。

【００８３】実施例５‐８実施例５‐８は、本発明の方法による電気絶縁材料であ
る。

【００８４】これら絶縁材料の各々は、上の実施例１で
説明した組成物に、以下に説明する添加剤を０．５０部
（重合体１００部当たり）添加して調製された。

【００８５】実施例５では、アリルエトキシ誘導体が添
加された。

【００８６】この添加剤の基本構造は：

【化３】である。

【００８７】試験されたこの添加剤は、アイ・シー・ア
イ社からアトポールＨＤ８６３の名前で供給された。そ
のＥＯ含有量は９０％で、総酸素含有量は３５％である
（添加剤分子中で大体）。

【００８８】この単量体は、ペルオキシド架橋時にポリ
エチレンにグラフトするが、その分子鎖の一端（即ち、
その不飽和末端）だけがグラフトし得る。

【００８９】実施例６と７は、それぞれ８０％ＥＯ単
位、および５０％ＥＯ単位を有するエチレンオキシ‐プ
ロピレンオキシ共重合体である。

【００９０】これら添加剤の基本構造は、

【化４】であり、ここで、-(ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）Ｏ）m-は、以
下ＰＯと呼ばれるプロピレンオキシド基である。

【００９１】試験されたこの添加剤は、バスフ社からプ
ルロニックの名前で供給された。

【００９２】実施例６では、添加剤は、その添加剤分子
中、ＥＯ／ＰＯ比８０／２０で酸素含有量約３４．６％
のプルロニック６８００であった。平均分子量約８５０
０であった。

【００９３】実施例７では、添加剤は、その添加剤分子
中、ＥＯ／ＰＯ比５０／５０で酸素含有量約３２％のプ
ルロニック１０５００であった。平均分子量約６５００
であった。

【００９４】実施例８は、次の構造を有する、エトキシ
／プロポキシ・ジアミン誘導体材料（ジエチルアミン・
エトキシ／プロポキシレート）である。

【００９５】

【化５】この材料のｎ／ｍ比は４０／６０であった。

【００９６】試験されたこの添加剤はバスフ社からテト
ロニック９０４の名前で供給された。この添加剤は、６
７００（ｇ／モル）の平均分子量、４０％のＥＯ含有量
および３０％の総酸素含有量（添加剤分子中で大体）を
有する。

【００９７】実施例９上の試料を、ＥＦＩ試験法に従って試験した。エッチ．
ファレモおよびイー．イルドスタット（Ｈ．Ｆａｒｅｍ
ｏａｎｄＥ．Ｉｌｄｓｔａｄｔ）“水トリーの加速
成長ＥＦＩ試験法”１ＥＥＥ，１９９０、に説明されて
いる、ＥＦＩ試験法に従って試験した。

【００９８】上述の電気絶縁材組成物は、記した全ての
添加剤をポリオレフィン絶縁性マトリックス、即ちポリ
エチレンに溶融混合することにより得られた。次いで、
この混合物は、実験室用ブラベンダー（Ｂｒａｂｅｎｄ
ｅｒ）二軸混合機で、その融解した成分の温度、即ち、
約１３０℃の温度で加工された。硬化は約１８０℃で行
われた。

【００９９】劣化を調べるために用いた二つの絶縁シー
ルドは、ボレアリス社（Ｂｏｒｅａｌｉｓ）からの半導
電性材料、ＬＥ０５９２で作られた。

【０１００】試験実施例に用いられた劣化条件は、以下
の通りであった：ａ）温度７０℃連続加熱ｂ）電気応力５ｋＶ／ｍｍ、５０Ｈｚａ．ｃ．タップ水（出したての水道水）が、試験片カップに保持
された。

【０１０１】１０日および３０日劣化後（一例では１８
０日）、絶縁破壊強さ（Ｅｂ）を測定した。劣化試料の
値を未劣化試料と比較して、これら材料の水トリー抵抗
性能を求めた。試験結果を下の表１にまとめて示した。

【０１０２】

【表１】＊従来技術の絶縁添加剤

【０１０３】実施例１０実施例１、４および６の添加剤の親水性を、８０℃で相
対湿度１００％に調整した部屋の中での吸水量を測定す
ることにより評価した。

【０１０４】実施例１、４および６の組成物を、圧力２
００バール、温度１８０℃で３０分間、加圧成形および
橋架けして、２００×２００ｍｍ、厚み１．５ｍｍの板
を調製した。架橋時の副生物を除去するために、これら
板状試料を９０℃で３日間熱処理した。これら板状試料
を、温度８０℃で相対湿度１００％に調整した部屋の中
に置いた。水分含有量の試験は、カール‐フィッシャー
（Ｋａｒｌ‐Ｆｉｓｈｅｒ）試験機を用いて行った。結
果を下の表２に示した。

【０１０５】

【表２】

【０１０６】表２は、添加剤の存在により、純粋のポリ
エチレンに比べて、その重合体に一定程度の吸水性（即
ち、一定量の親水性）が提供されることを示している。

【０１０７】特に、純粋のポリエチレンでの水分含有量
は、比較的急速に増加する初期の期間（約１００時間続
く）の後、１００時間当たり約４５０‐５００ｐｐｍの
ように非常にゆっくり、終りまで増加する。

【０１０８】実施例４の対照組成物では、水分含有量
は、試験の全期間にわたって実質的に、規則的に増加
し、その速度は、純粋のポリエチレンの場合より大き
い。

【０１０９】特に、実施例４の対照組成物は、１００時
間当たり約４０００ｐｐｍ以上増加し、安定化する傾向
を示さない。

【０１１０】対照的に、本発明の実施例６の組成物は、
最初の１００時間の間は純粋のポリエチレンより急速に
（実施例４の場合と同程度）水分含有量が増加するが、
その後、よりゆっくりした（純粋のポリエチレンに似た
速度）水分含有量の増加を示した。

【０１１１】表２に示した結果を、表１に示した結果と
比較することにより、そのコンパウンドの一定量の親水
性は、電気的絶縁破壊強さの低下を抑えるのに有用であ
るが、この性質の継続する増加若しくは大きい増加は、
この目的にとって有用でないことが分かる。

【０１１２】さらに、その添加剤の過剰な親水性または
ポリオレフィン組成物中の添加剤の過剰な量、に起因す
る大き過ぎる水分吸収性は、その組成物のｔａｎδの値
を増大させ、これは電力損失につながるので、ケーブル
絶縁材には許容できない。

【０１１３】この技術分野で知られているように、交流
電流がその中を流れるケーブルの電気絶縁体は、損失の
起きる場所である。即ち、電流を示すベクトルは、電圧
を示すベクトルに対して角度Φ＝９０^o −δだけ位相が
ずれている。事実、インダクタンスとキャパシタンスを
含んでいる、無効（リアクテイブ）タイプの電気回路で
は、有効電力Ｐ（ワット）は、Ｐ＝ＶＩｃｏｓφ（式
中、φは電流と電圧の位相差）で定義される。

【０１１４】良好な絶縁体の場合のように角度δが非常
に小さい場合、ｔａｎδ＝ｃｏｓφである。角度δは、
損失角と定義され、ｔａｎδは損失率と定義される。交
流電流ケーブルの場合、ｔａｎδが有意に大きいと送電
される総電力量が減少する。

【０１１５】実施例１１添加剤の相溶性、即ち、その添加剤がその重合体の内部
の場所に残る能力を評価した。

【０１１６】実施例６の電気絶縁組成物を含む試料を、
６か月劣化処理した実施例９の電気絶縁破壊強さ試験に
用いた後で、赤外スペクトル分析法により、存在する添
加剤の量がどの程度減少しているかを測定した。８回測
定し、最大の減少率が１０％に達せず、未劣化試料より
平均で約５％減少した。

【０１１７】実施例４の組成物では、対照熱劣化測定を
基に、添加剤の損失速度は、実施例６の試料より約４倍
大きいと評価された。

【０１１８】表１に、ポリオレフィン重合体マトリック
スと相溶性である疎水性部分を有する（実施例６，７，
８）か、若しくはポリオレフィン重合体マトリックスに
グラフトするのに適した部分を有する（実施例５）添加
剤で、極めて優れた電気絶縁破壊維持値が得られること
が示されている。

【０１１９】本発明の態様に従って、得られるこの極め
て優れた電気絶縁破壊維持値は、一部は、その添加剤
が、ポリオレフィンマトリックスに（化学的相溶性、即
ち、疎水性により、若しくは、グラフト反応のような化
学結合により）連結する能力が高いことに起因すると信
じられる。

【０１２０】これは、ポリオレフィンマトリックス内部
での添加剤の実質的なマイグレーションを防ぎ、そし
て、水トリーの生成を引起こす構造欠陥としてそれ自身
が作用し得る水の蓄積部位の生成を防ぐと信じられる。

【０１２１】実施例２と３では、親水性部分と相溶性部
分が存在するが、これらの低分子量アクリレート単量体
（共に、ポリオレフィンマトリックスにグラフトするの
に適している）では比較的低い結果が得られたが、これ
は、その添加剤の親水性部分の移動度を考慮して説明で
きる。

【０１２２】これらの添加剤は、ポリオレフィンマトリ
ックスに導入され、そしてグラフトされた場合、その添
加剤の親水性部分が拡散する水と接触する能力が限られ
ているために、移動度が不足する；即ち、その結合した
複数の末端が、その添加剤の親水性部分が拡散する水分
子と接触する能力を制限する。

【０１２３】これとは対照的に、本発明の一つの末端で
グラフトする添加剤は、主鎖中の化学的に結合した位置
から空間的に離れた親水性部分を有しており、それによ
り、重合体の十分大きい領域で、拡散する水と接触する
のに十分な移動度が維持される。

【０１２４】実施例１２上の実施例１〜８の各々について、その重合体中での添
加剤の親水性部分の移動度を、その添加剤を含む電気絶
縁性組成物のぬれ性を測定することにより評価した。

【０１２５】特に、これら添加剤を含む組成物のぬれ性
の値が比較的高いのは、その添加剤の親水性部分の移動
度が対応して高く、表面に容易に到達して水と接触し、
より広い面積に分布し得るためであると考えられる。

【０１２６】実施例１、４および６の組成物を用いて、
上の実施例１０に説明したようにして、試験板を作っ
た。

【０１２７】ぬれ性は、ＡＳＴＭＤ７２４‐４５に説
明された方法に従い、紙の代りに、この試験板を用いて
接触角値を測定することにより求めた。試験液として、
出したての水道水を使用した。

【０１２８】残りのコンパウンドを用い、接触角値を添
加剤の分子構造を理論的に考慮して推定した。結果を次
の表３に示す。

【０１２９】

【表３】

【０１３０】かくして、本発明では７５^o 以下の接触角
を有する組成物が望ましい。より望ましくは、７３^o 以
下、そして最も望ましいのは７０^o 以下の接触角を有す
る組成物である。

【０１３１】表３に示した値は、それら組成物中の添加
剤の特定の含有量（０．５％）に関係があると見られる
に違いない；添加剤の量が多ければ、ぬれ性は増加し得
るが、添加剤の量が過剰になると、電気ケーブルには許
容できないような高い吸水率が得られる。

【０１３２】実施例１４実施例６と７の組成物を用い、その添加剤の量を変え
て、上に説明したＥＦＩモデルに従って試料を調製し３
０日劣化後に試験した。結果を表４に示した。

【０１３３】

【表４】

【０１３４】実施例１４ＡＥＩＣＣＳ５‐９４の仕様に従い、次の構造を有す
るケーブルを作った：ケーブル・タイプ：１／０ＡＷ
Ｇ、絶縁厚さ：１７５ミル（４．４５ｍｍ）、電圧１５ｋＶ用導線の断面積＝５３．５ｍｍ² 導線の直径＝９．３０ｍｍ内部半導電層の外径＝１０．１０ｍｍ絶縁層の外径＝１９．００ｍｍ外部半導電層の外径＝２１．００ｍｍ金属スクリーンは、直径１．６ｍｍの６本の均一な間隔
で配置された銅製ワイヤで作られ、外シースは用いられ
なかった。導線は、１９ｍｍのアルミニウムワイヤで作
られた標準導線であった。導線の内部には充填材は使用
しなかった。

【０１３５】絶縁材のタイプ：第１ケーブルの絶縁材
は、実施例６の組成物で作られ、第２ケーブルの絶縁材
は、実施例１の組成物（基準、純ＸＬＰＥ）で作られ
た。

【０１３６】このケーブルは、先ずＡＥＩＣＣＳ５‐
９４の仕様に従って、１４サイクルの熱負荷処理をし、
次いで加速水トリー劣化試験法（ＡＷＴＴ）で試験し
た。

【０１３７】１２０日劣化後、交流絶縁破壊強さ（ｋＶ
／ｍｍ）を測定した（平均絶縁破壊強さは、当該電圧の
値を絶縁層の厚さで割って求めた）。試験の結果を下の
表５に示した。

【０１３８】

【表５】

【０１３９】実施例６のコンパウンドの組成物では、実
質的な、絶縁破壊強さの減衰は見られないが、純粋のＸ
ＬＰＥでは５０％以上の減衰が見られた。上の結果は、
実施例９のＥＦＩモデルでの試験と良く一致し、対応す
る結果が、他の試験した組成物を含むケーブルでも期待
できる。

【０１４０】ＡＷＴＴ試験後、実施例６のコンパウンド
を用いたケーブルについて、添加剤の含有量を測定し
た。１２０日の劣化後、元の値（０．５％）に比べて、
添加剤の濃度に有意な変化は見られなかった。

【０１４１】本発明の方法による組成物の良好な水トリ
ー抵抗性は、ａ）その添加剤の親水性、即ち、そのマトリックス中を
拡散する水をブロックする能力；ｂ）その添加剤と絶縁性重合体マトリックスとの相溶
性、即ち、添加剤のマトリックス中での一定で且つ均等
な分布を可能にする、その添加剤のマトリックスに対す
る親和性；およびｃ）親水性部分の移動度、即ち、拡散する水に到達する
その能力；が組合されて最終の結果が得られる、ところ
の、これら性質のバランスに因ると信じられる。

【０１４２】上で考察したように、本発明の一つの態様
で、その結果に及ぼす、ぬれ性の効果は添加剤のマトリ
ックス中での制御された“移動度”に関係すると信じら
れる（即ち、その添加剤若しくは少くともその親水性部
分が拡散する水分子と接触するのに十分な程度には動く
が、添加剤それ自身のマイグレーションを許し、その結
果、水および添加剤がマトリックス中でクラスタ若しく
は微小滴を生成するか、または、の添加剤が終りまで
“洗い出される”程には自由過ぎない、程度の移動
度）。

【０１４３】本発明の望ましい電気絶縁材組成物は、そ
の組成物の水分含有量が、純粋なポリオレフィンの水分
含有量より（同じ劣化状態で）少くとも１０％以上大き
く、そして、８０℃で、１００から４００時間の間１０
０％の相対湿度に曝した時、５０％以上増加しないとこ
ろの、制御された親水性を有する添加剤を含んでなる。

【０１４４】本発明の望ましい電気絶縁材組成物はさら
に、５ｋＶ／ｍｍの電気応力下、７０℃で水中６か月劣
化処理した後で、その組成物中の添加剤の残留濃度が、
元の含有量の３０％未満にならないところの、制御され
た親水性を有する添加剤によって特性化される。

【０１４５】本発明の望ましい電気絶縁材組成物はさら
に、所定量の添加剤が、ＡＳＴＭＤ７２４‐４５の方法
により測定したそのコンパウンド表面での水の接触角が
約７５^o 未満である電気絶縁材組成物のぬれ性を提供す
るような制御された移動度を有する添加剤を含んでな
る。

【０１４６】本発明のさらなる態様によれば、この添加
剤は、ケーブル絶縁層中だけでなく、例えば、内・外半
導電層、若しくは、導線（その中では、添加剤は、充填
用組成物の一成分として挿入される）のような、ケーブ
ル中の他の場所でも、本発明の結果を得るために、この
技術分野の習熟者によって決めることができる適切な量
用いいることができる。

【０１４７】本明細書に開示された本発明の仕様および
手法を考慮すれば、本発明の他の実施態様が、この技術
分野の習熟者には明らかになるであろう。この明細書と
実施例は、単に例示するためのものであり、本発明の真
の範囲と精神は、特許請求の範囲によって示されるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、電気ケーブルの透視図である。

【符号の説明】

１絶縁電気ケーブル２導線３内部副層４絶縁層５外部副層６金属スクリーン７シース（またはジャケット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 71/02 71/02 (71)出願人 591011856 ＰｉｒｅｌｌｉＣａｖｉｅＳｉｓｔｅｍｉＳ．ｐ．Ａ (72)発明者ルカ・カステラーニイタリア共和国ミラノ，コルシコ，ヴィア・コペルニコ 19／ディ (72)発明者ルイズ・ホセ・ダカルブラジル連邦共和国サン・パウロ，サントス，ヴィア・ベルミロ，ルア・アントニオ・ベント・ド・アモリム 15，アプト 12 (72)発明者ヴァレリア・ガルシアブラジル連邦共和国サン・パウロ，ヴィラ・アルピナ，ルア・ジュスティニアーノ 337

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分としてポリオレフィンを含む電気
絶縁性組成物を含んでなる少くとも一つの高分子絶縁層
を有する電気装置であって、その電気絶縁性組成物が、（ａ）該高分子絶縁層中で、
所定の吸収範囲内で水の吸収を誘起する親水性部分、
（ｂ）水との接触により起きる添加剤の損失を所定の損
失値より小さくするための、該ポリオレフィンと相溶性
である部分、および（ｃ）その添加剤の親水性部分が該
絶縁性組成物中で拡散する水分子に効果的に到達しそし
て結合することを可能にするのに適した移動度、を有す
る、有効量の水トリー抵抗性添加剤を含んでなることを
特徴とし、ＡＥＩＣＣＳ５‐９４による１２０日加速
水トリー劣化試験で約３５ｋＶ／ｍｍより大きい残留絶
縁破壊強さを有する、前記電気装置。
【請求項２】前記電気絶縁性組成物の水分含有量が、
同じように劣化させた同じ純粋なポリオレフィンの吸水
量より少くとも１０％大きく、且つ、８０℃で１００％
の相対湿度に１００から４００時間曝した場合の期間中
の吸水量の増加が５０％未満であることを特徴とする、
請求項１に記載の電気装置。
【請求項３】前記吸水性が、該電気絶縁性組成物の水
分含有量が、８０℃で１００％の相対湿度に４００時間
曝した後で１０，０００ｐｐｍ未満であるような吸水性
であることを特徴とする、請求項１に記載の電気装置。
【請求項４】前記移動度が、７５^o 未満の、該高分子
絶縁層と水との接触角に対応することを特徴とする、請
求項１に記載の電気装置。
【請求項５】前記接触角が、７０^o 未満であることを
特徴とする、請求項４に記載の電気装置。
【請求項６】前記添加剤の損失が、ＡＥＩＣＣＳ５
‐９４による１２０日加速水トリー劣化試験後で約２０
重量％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の
電気装置。
【請求項７】前記ポリオレフィンが、低、中および高
密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン
‐酢酸ビニル共重合体、エチレン‐アクリル酸エチル共
重合体、エチレン‐アクリル酸メチル共重合体、エチレ
ン‐メタクリル酸エチル共重合体、エチレン‐プロピレ
ン共重合体、エチレン‐プロピレン‐ジエン三元共重合
体、ポリプロピレン、およびそれらの混合物から成る群
から選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の電気
装置。
【請求項８】主成分としてポリオレフィンを含む電気
絶縁性組成物を含んでなる少くとも一つの高分子絶縁層
を有する電気装置であって、該高分子絶縁層が、（ａ）極性部分から成る親水性部
分、（ｂ）疎水性部分およびグラフトし得る部分から選
ばれる、該ポリオレフィンと相溶性である部分、を有す
る、有効量の水トリー抵抗性添加剤を含んでなることを
特徴とする電気装置。
【請求項９】その添加剤が、その分子中に約３０％以
上の酸素原子を含み、そしてその極性単位が、直鎖アル
ケンオキシド単位であることを特徴とする請求項８に記
載の電気装置。
【請求項１０】その直鎖アルケンオキシドが、エチレ
ンオキシドである請求項９に記載の電気装置。
【請求項１１】その相溶性部分が、脂肪族、芳香族ま
たは低極性単位であることを特徴とする請求項８に記載
の電気装置。
【請求項１２】その相溶性部分が、ヒンダード・アル
ケンオキシドであることを特徴とする請求項１０に記載
の電気装置。
【請求項１３】その相溶性部分が、プロピレンオキシ
ドであることを特徴とする請求項１１に記載の電気装
置。
【請求項１４】その添加剤が、エチレンオキシド／プ
ロピレンオキシド‐ブロック共重合体であることを特徴
とする請求項１３に記載の電気装置。
【請求項１５】その添加剤中のエチレンオキシド部分
が、３５から９５重量％であることを特徴とする請求項
１４に記載の電気装置。
【請求項１６】その添加剤中のエチレンオキシド部分
が、５０から８０重量％であることを特徴とする請求項
１５に記載の電気装置。
【請求項１７】その相溶性部分が、該ポリオレフィン
にグラフトし得る基であることを特徴とする請求項８に
記載の電気装置。
【請求項１８】そのグラフトし得る基が、不飽和脂肪
族単位であることを特徴とする請求項１７に記載の電気
装置。
【請求項１９】そのグラフトし得る基が、アリル含有
基であることを特徴とする請求項１８に記載の電気装
置。
【請求項２０】その相溶性部分とその親水性部分と
が、低極性基に化学的に連結していることを特徴とする
請求項８に記載の電気装置。
【請求項２１】その相溶性部分とその親水性部分と
が、アミノ基に化学的に連結していることを特徴とする
請求項２０に記載の電気装置。
【請求項２２】そのアミノ基がエチレンジアミンであ
ることを特徴とする請求項２１に記載の電気装置。
【請求項２３】前記水トリー抵抗性添加剤の有効量
が、約０．０５％〜約１０重量％であることを特徴とす
る請求項１に記載の電気装置。
【請求項２４】前記水トリー抵抗性添加剤の有効量
が、約０．２％〜約１重量％であることを特徴とする請
求項２３に記載の電気装置。
【請求項２５】主成分としてポリオレフィン類から選
ばれた高分子組成物を含んでいる電気絶縁性組成物であ
って、該組成物が、（ａ）該組成物中で、所定の吸収範囲内で
水の吸収を誘起する親水性部分、（ｂ）水との接触によ
り起きる該組成物からの添加剤の損失を所定の損失値よ
り小さくするための、該組成物と相溶性である部分、お
よび（ｃ）その添加剤の親水性部分が該絶縁性組成物中
で拡散する水分子に効果的に到達しそして結合すること
を可能にするのに適した移動度を有する親水性部分、を
有する、有効量の高分子添加剤をさらに含んでいること
を特徴とし、それによって、水中での３０日加速劣化試
験での、その絶縁組成物の電気絶縁破壊強さの減衰が３
０％未満になる、前記電気絶縁組成物。
【請求項２６】前記加速劣化が、半導電性層を有する
板状試料で、７０℃で、５ｋＷ／ｍｍの電気的応力下で
測定されることを特徴とする請求項２５に記載の電気絶
縁性組成物。
【請求項２７】前記吸水性が、その組成物の水分含有
量が、同じように劣化させた純粋な高分子組成物の水分
含有量より少くとも１０％大きく、且つ、８０℃で１０
０％の相対湿度に１００から４００時間曝した場合の期
間中の吸水量の増加が５０％未満であることを特徴とす
る、請求項２５に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項２８】前記吸水性が、８０℃で１００％の相
対湿度に４００時間曝した後でのその組成物の水分含有
量が、１０，０００ｐｐｍ未満であるような吸水性であ
ることを特徴とする、請求項２５に記載の電気絶縁性組
成物。
【請求項２９】前記移動度が、７５^o 未満の、該高分
子絶縁層と水との接触角に対応することを特徴とする、
請求項２５に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項３０】前記接触角が、７０^o 未満であること
を特徴とする、請求項２９に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項３１】前記加速劣化試験における該添加剤の
損失が、６か月の劣化後で約３０重量％を超えないこと
を特徴とする、請求項２５に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項３２】前記高分子組成物が、低、中および高
密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、エチレン
‐酢酸ビニル共重合体、エチレン‐アクリル酸エチル共
重合体、エチレン‐アクリル酸メチル共重合体、エチレ
ン‐メタクリル酸エチル共重合体、エチレン‐プロピレ
ン共重合体、エチレン‐プロピレン‐ジエン三元共重合
体、ポリプロピレン、およびそれらの混合物から成る群
から選ばれることを特徴とする、請求項２５に記載の電
気絶縁性組成物。
【請求項３３】親水性部分が極性単位から成ることを
特徴とする、請求項２５に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項３４】その極性単位が、直鎖のアルケンオキ
シド単位であることを特徴とする、請求項３３に記載の
電気絶縁性組成物。
【請求項３５】その直鎖アルケンオキシドがエチレン
オキシドである請求項３４に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項３６】その疎水性部分が、脂肪族、芳香族ま
たは低極性単位であることを特徴とする請求項２５に記
載の電気絶縁性組成物。
【請求項３７】その疎水性部分が、ヒンダードアルケ
ンオキシドであることを特徴とする請求項３６に記載の
電気絶縁性組成物。
【請求項３８】その疎水性部分が、プロピレンオキシ
ドであることを特徴とする請求項３７に記載の電気絶縁
性組成物。
【請求項３９】その添加剤が、エチレンオキシド／プ
ロピレンオキシド‐ブロック共重合体を含んでなること
を特徴とする請求項３８に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項４０】その添加剤中のエチレンオキシド部分
が、３５〜９５重量％であることを特徴とする請求項３
９に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項４１】その添加剤中のエチレンオキシド部分
が、４０〜９０重量％であることを特徴とする請求項４
０に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項４２】その添加剤中のエチレンオキシド部分
が、５０〜８０重量％であることを特徴とする請求項４
１に記載の電気絶縁性組成物。
【請求項４３】該添加剤の有効量が、約０．０５％〜
約１０重量％であることを特徴とする請求項２５に記載
の電気絶縁性組成物。
【請求項４４】該添加剤の有効量が、約０．２％〜約
１重量％であることを特徴とする請求項４１に記載の電
気絶縁性組成物。
【請求項４５】主成分としてポリオレフィンを含む高
分子絶縁層を有する電気装置中における水トリーの成長
を抑えるための方法であって、（ａ）該装置に添加剤を
加え、（ｂ）該添加剤の少くとも一部分を動かし、そし
て該高分子絶縁材層中を拡散する水と接触させ、（ｃ）
拡散する水がその添加剤の親水性部分に結合するように
し、そして（ｄ）該添加剤を該高分子絶縁材層に結合さ
せることを含んでなることを特徴とする、前記方法。
【請求項４６】前記添加剤の少くとも一部分を動か
し、そして拡散する水と接触させることが、前記高分子
絶縁材層内で添加剤を実質的に自由に動かすこと含んで
なることを特徴とする請求項４５に記載の水トリーの成
長を抑える方法。
【請求項４７】前記添加剤を前記高分子絶縁材層に結
合させることが、疎水性分子部分を有する添加剤を用意
することを含んでなることを特徴とする請求項４６に記
載の水トリーの成長を抑える方法。
【請求項４８】前記添加剤を前記高分子絶縁材層に結
合させることが、該添加剤を該高分子絶縁材層にグラフ
トすることを含んでなることを特徴とする請求項４５に
記載の水トリーの成長を抑える方法。
【請求項４９】前記添加剤の少くとも一部分を動か
し、そして拡散する水と接触させることが、前記高分子
絶縁材層にグラフトした添加剤を提供することおよび、
該グラフト部位から空間的にはなれた該親水性部位を有
することを含んでなることを特徴とする請求項４８に記
載の水トリーの成長を抑える方法。