JPH1055723A - 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル - Google Patents
架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルInfo
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- JPH1055723A JPH1055723A JP9006996A JP699697A JPH1055723A JP H1055723 A JPH1055723 A JP H1055723A JP 9006996 A JP9006996 A JP 9006996A JP 699697 A JP699697 A JP 699697A JP H1055723 A JPH1055723 A JP H1055723A
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- JP
- Japan
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- cable
- insulator
- water
- cross
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機過酸化物で架橋された絶縁体を有する架
橋ポリオレフィン絶縁ケーブルであって、架橋剤の分解
残渣に起因する水の発生が抑制され、特性の劣化が防止
された架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルを得る。 【解決手段】 架橋ポリオレフィン絶縁体にイミダゾー
ル系化合物を添加する。
橋ポリオレフィン絶縁ケーブルであって、架橋剤の分解
残渣に起因する水の発生が抑制され、特性の劣化が防止
された架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルを得る。 【解決手段】 架橋ポリオレフィン絶縁体にイミダゾー
ル系化合物を添加する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機過酸化物で架
橋された絶縁体を有する架橋ポリオレフィン絶縁ケーブ
ルであって、架橋剤の分解残渣に起因する水の発生が抑
制され、特性の劣化が防止された架橋ポリオレフィン絶
縁ケーブルに関する。
橋された絶縁体を有する架橋ポリオレフィン絶縁ケーブ
ルであって、架橋剤の分解残渣に起因する水の発生が抑
制され、特性の劣化が防止された架橋ポリオレフィン絶
縁ケーブルに関する。
【0002】
【従来の技術】最近は、架橋ポリエチレンを絶縁体とし
て用いる電力ケーブルが架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
またはCVケーブルと称して多く用いられている。この
絶縁体の架橋には普通、有機過酸化物であるジクミルパ
ーオキサイド(以下、「DCP」という)が架橋剤とし
て用いられる。ところがDCPで架橋されたポリエチレ
ン絶縁体は、製造時や実使用時の通電によるヒートサイ
クルなどにより加熱されると内部に水が発生し、いわゆ
る水トリーを誘発するなどの不具合があった。
て用いる電力ケーブルが架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
またはCVケーブルと称して多く用いられている。この
絶縁体の架橋には普通、有機過酸化物であるジクミルパ
ーオキサイド(以下、「DCP」という)が架橋剤とし
て用いられる。ところがDCPで架橋されたポリエチレ
ン絶縁体は、製造時や実使用時の通電によるヒートサイ
クルなどにより加熱されると内部に水が発生し、いわゆ
る水トリーを誘発するなどの不具合があった。
【0003】この水は、絶縁体中で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は下式(I)に従って分解し、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。生
成したクミルアルコールは、加熱されると更に熱分解反
応を起こして水を生成する。
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は下式(I)に従って分解し、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。生
成したクミルアルコールは、加熱されると更に熱分解反
応を起こして水を生成する。
【0004】実際に架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、
製造時から実使用中まで、加熱される機会が多い。例え
ば製造過程ではDCPの分解によって生成するメタンを
除去するために加熱乾燥が行われる。また布設に際して
は、ケーブルを巻き戻した後に癖取りと称して加熱によ
るアニーリングが行われたり、ケーブル接続時に露出し
た導体接続部に樹脂コンパウンドを被覆して加熱硬化さ
せる押出モールドジョイントと呼ばれる方法などが行わ
れる。布設後も通電によるヒートサイクルが発生する。
これらのいずれの機会にも絶縁体中に水が発生する可能
性がある。
製造時から実使用中まで、加熱される機会が多い。例え
ば製造過程ではDCPの分解によって生成するメタンを
除去するために加熱乾燥が行われる。また布設に際して
は、ケーブルを巻き戻した後に癖取りと称して加熱によ
るアニーリングが行われたり、ケーブル接続時に露出し
た導体接続部に樹脂コンパウンドを被覆して加熱硬化さ
せる押出モールドジョイントと呼ばれる方法などが行わ
れる。布設後も通電によるヒートサイクルが発生する。
これらのいずれの機会にも絶縁体中に水が発生する可能
性がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この絶縁体中の水の発
生を防止する方法として、例えば、特開平4−3427
31号公報は、クミルアルコールの熱分解反応が抑制さ
れる75℃以下の温度に加熱して、予め絶縁体中の水分
含有量を低減し、あらためて85℃〜95℃に加熱する
方法を提案している。また、特開平4−355013号
公報は、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DCPの分解残渣を揮散除去す
る方法を提案している。しかしこれらの方法は加熱乾燥
にきわめて長時間を要して実用的でないばかりか、ケー
ブル製造後のヒートサイクルによる水の発生を防ぐこと
はできない。
生を防止する方法として、例えば、特開平4−3427
31号公報は、クミルアルコールの熱分解反応が抑制さ
れる75℃以下の温度に加熱して、予め絶縁体中の水分
含有量を低減し、あらためて85℃〜95℃に加熱する
方法を提案している。また、特開平4−355013号
公報は、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DCPの分解残渣を揮散除去す
る方法を提案している。しかしこれらの方法は加熱乾燥
にきわめて長時間を要して実用的でないばかりか、ケー
ブル製造後のヒートサイクルによる水の発生を防ぐこと
はできない。
【0006】加熱乾燥以外の方法としては、例えば、絶
縁体中に脂肪酸アミド、イソシアン酸エステル、または
脂肪族アミンを添加して上記の熱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、これらは、絶縁体などを汚染したり比較的速やかに
失効する場合もあって必ずしも有効とはいえない。
縁体中に脂肪酸アミド、イソシアン酸エステル、または
脂肪族アミンを添加して上記の熱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、これらは、絶縁体などを汚染したり比較的速やかに
失効する場合もあって必ずしも有効とはいえない。
【0007】上記の問題について研究の結果、本発明者
らは先に、クミルアルコールの熱分解に際して絶縁体中
の酸素濃度が関与していることを見いだし、絶縁体中の
酸素濃度を0.5容量%以下とした架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルを提案した(特願平5−291048号)。
このケーブルは、加熱による水の発生が良好に抑制され
るものではあるが、ケーブル布設後の実使用の期間中長
期にわたって絶縁体中の酸素濃度を0.5容量%以下に
維持し続けるには継続的な保守が必要であった。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、特別な保守を要せずに布設後にも長期
にわたって絶縁体中の水の発生が抑制された架橋ポリオ
レフィン絶縁ケーブルを提供することにある。
らは先に、クミルアルコールの熱分解に際して絶縁体中
の酸素濃度が関与していることを見いだし、絶縁体中の
酸素濃度を0.5容量%以下とした架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルを提案した(特願平5−291048号)。
このケーブルは、加熱による水の発生が良好に抑制され
るものではあるが、ケーブル布設後の実使用の期間中長
期にわたって絶縁体中の酸素濃度を0.5容量%以下に
維持し続けるには継続的な保守が必要であった。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、特別な保守を要せずに布設後にも長期
にわたって絶縁体中の水の発生が抑制された架橋ポリオ
レフィン絶縁ケーブルを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、架橋ポリ
オレフィンからなる絶縁体がイミダゾール系化合物を含
む架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル(以下、単に「ケー
ブル」という)を提供することによって解決できる。こ
のイミダゾール系化合物は、下記の式Iで表される2−
メルカプトベンゾイミダゾール、または下記の式IIで
表される2−メルカプト−メチルベンゾイミダゾールで
あることが好ましい。
オレフィンからなる絶縁体がイミダゾール系化合物を含
む架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル(以下、単に「ケー
ブル」という)を提供することによって解決できる。こ
のイミダゾール系化合物は、下記の式Iで表される2−
メルカプトベンゾイミダゾール、または下記の式IIで
表される2−メルカプト−メチルベンゾイミダゾールで
あることが好ましい。
【0009】
【化1】
【0010】上記のイミダゾール系化合物は、絶縁体の
ポリオレフィンの100重量部当り0.01重量部ない
し1.0重量部の範囲内で含まれていることが好まし
い。
ポリオレフィンの100重量部当り0.01重量部ない
し1.0重量部の範囲内で含まれていることが好まし
い。
【0011】
【発明の実施の形態】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1のケーブルは、導体上に順に、内
部半導電層、架橋ポリエチレン絶縁体層(以下、単に
「絶縁層」という)、および外部半導電層が形成されて
なっている。この絶縁層はDCPで架橋された低密度ポ
リエチレンからなり、この絶縁層中には、式Iの2−メ
ルカプトベンゾイミダゾールが、ポリエチレン100重
量部当り0.1重量部の割合で含まれている。
に詳しく説明する。 (実施例1)実施例1のケーブルは、導体上に順に、内
部半導電層、架橋ポリエチレン絶縁体層(以下、単に
「絶縁層」という)、および外部半導電層が形成されて
なっている。この絶縁層はDCPで架橋された低密度ポ
リエチレンからなり、この絶縁層中には、式Iの2−メ
ルカプトベンゾイミダゾールが、ポリエチレン100重
量部当り0.1重量部の割合で含まれている。
【0012】このケーブルは、三層同時押出機を用い、
導体上に順次、内部半導電層、下記組成の絶縁層組成物
および外部半導電層を施し、架橋し、次いでメタン乾燥
炉で加熱してDCPの分解により発生したメタンを除去
して製造した。 絶縁層組成物の組成 低密度ポリエチレン(比重0.92) 100重量部 DCP 2重量部 2−メルカプトベンゾイミダゾール 0.1重量部 老化防止剤(4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール) ) 0.3重量部
導体上に順次、内部半導電層、下記組成の絶縁層組成物
および外部半導電層を施し、架橋し、次いでメタン乾燥
炉で加熱してDCPの分解により発生したメタンを除去
して製造した。 絶縁層組成物の組成 低密度ポリエチレン(比重0.92) 100重量部 DCP 2重量部 2−メルカプトベンゾイミダゾール 0.1重量部 老化防止剤(4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール) ) 0.3重量部
【0013】この実施例のケーブルは、絶縁層に2−メ
ルカプトベンゾイミダゾールが含まれているので、例え
ば製造時におけるメタン乾燥工程から実使用時の通電に
よるヒートサイクルに至るまで、加熱時の水の発生を抑
制し、長期にわたって格別の保守を要せずにケーブルの
特性を維持することができた。この実施例1のケーブル
は、外部半導電層の上に更に、必要に応じてゴム引きテ
ープ層、遮蔽層、緩衝層、シース、防食層などを施すこ
とができる。
ルカプトベンゾイミダゾールが含まれているので、例え
ば製造時におけるメタン乾燥工程から実使用時の通電に
よるヒートサイクルに至るまで、加熱時の水の発生を抑
制し、長期にわたって格別の保守を要せずにケーブルの
特性を維持することができた。この実施例1のケーブル
は、外部半導電層の上に更に、必要に応じてゴム引きテ
ープ層、遮蔽層、緩衝層、シース、防食層などを施すこ
とができる。
【0014】イミダゾール系化合物が架橋ポリオレフィ
ン中の水の発生を抑制する機構は明かでないが、イミダ
ゾール系化合物には、絶縁体中に存在するクミルアルコ
ールの熱分解反応を抑制する作用があると考えられる。
ン中の水の発生を抑制する機構は明かでないが、イミダ
ゾール系化合物には、絶縁体中に存在するクミルアルコ
ールの熱分解反応を抑制する作用があると考えられる。
【0015】イミダゾール系化合物の中でも特に2−メ
ルカプトベンゾイミダゾールまたは2−メルカプト−メ
チルベンゾイミダゾールが好適である。ここで、2−メ
ルカプト−メチルベンゾイミダゾールにおけるメチル基
の配位は、4,5,6,7−位のいずれでもよく、また
これらの混合物であってもよい。
ルカプトベンゾイミダゾールまたは2−メルカプト−メ
チルベンゾイミダゾールが好適である。ここで、2−メ
ルカプト−メチルベンゾイミダゾールにおけるメチル基
の配位は、4,5,6,7−位のいずれでもよく、また
これらの混合物であってもよい。
【0016】これらのイミダゾール系化合物は、ポリオ
レフィン100重量部当り0.01重量部ないし1.0
重量部の使用量でクミルアルコールの分解による水の発
生を効果的に抑制できる。0.01重量部未満では効果
が不十分となり、1.0重量部を越える使用量では、効
果はあるものの、ブルーミングの可能性があって好まし
くない。この観点から特に0.05重量部ないし0.5
0重量部の範囲内で使用することが好ましい。
レフィン100重量部当り0.01重量部ないし1.0
重量部の使用量でクミルアルコールの分解による水の発
生を効果的に抑制できる。0.01重量部未満では効果
が不十分となり、1.0重量部を越える使用量では、効
果はあるものの、ブルーミングの可能性があって好まし
くない。この観点から特に0.05重量部ないし0.5
0重量部の範囲内で使用することが好ましい。
【0017】(実施例2)イミダゾール系化合物による
水発生の抑制効果を確認するため、実施例2の試料を作
製した。まず、下記のマスターバッチを調製した。 マスターバッチ組成 低密度ポリエチレン(比重0.92) 100重量部 架橋剤(DCP) 2重量部 老化防止剤(4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール) ) 0.3重量部 このマスターバッチに、イミダゾール系化合物(2−メ
ルカプトベンゾイミダゾール)を0.10重量部または
0.20重量部添加して混練りし、200℃の熱プレス
を用いて厚さ5mmの架橋ポリエチレンシート試料を作
製した。これらを実施例2とする。
水発生の抑制効果を確認するため、実施例2の試料を作
製した。まず、下記のマスターバッチを調製した。 マスターバッチ組成 低密度ポリエチレン(比重0.92) 100重量部 架橋剤(DCP) 2重量部 老化防止剤(4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール) ) 0.3重量部 このマスターバッチに、イミダゾール系化合物(2−メ
ルカプトベンゾイミダゾール)を0.10重量部または
0.20重量部添加して混練りし、200℃の熱プレス
を用いて厚さ5mmの架橋ポリエチレンシート試料を作
製した。これらを実施例2とする。
【0018】(比較例1)比較のため、上記マスターバ
ッチにイミダゾール系化合物を加えずに、実施例2と同
様に処理して、イミダゾール系化合物を含まない架橋ポ
リエチレンシート試料を作製した。これを比較例1とす
る。
ッチにイミダゾール系化合物を加えずに、実施例2と同
様に処理して、イミダゾール系化合物を含まない架橋ポ
リエチレンシート試料を作製した。これを比較例1とす
る。
【0019】実施例2および比較例1の試料をアルミニ
ウム箔で包み、180℃の乾熱炉中に2時間放置し、取
り出して加熱前後の試料中の水分をカールフィッシャー
法により測定した。結果を表1に示す。
ウム箔で包み、180℃の乾熱炉中に2時間放置し、取
り出して加熱前後の試料中の水分をカールフィッシャー
法により測定した。結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】上記表1の結果をみると、実施例2の試料
では、加熱前の水分量が既に比較例1より少ない。これ
は架橋時の加熱による水の発生がイミダゾール系化合物
によって抑制されたためと考えられる。更に180℃の
乾熱炉における加熱後には特に顕著な抑制効果が認めら
れる。これによって、イミダゾール系化合物の添加が、
電力ケーブルの製造中から実使用に至る全てのヒートサ
イクル過程で、水発生を効果的に抑制し得ることが明か
となった。
では、加熱前の水分量が既に比較例1より少ない。これ
は架橋時の加熱による水の発生がイミダゾール系化合物
によって抑制されたためと考えられる。更に180℃の
乾熱炉における加熱後には特に顕著な抑制効果が認めら
れる。これによって、イミダゾール系化合物の添加が、
電力ケーブルの製造中から実使用に至る全てのヒートサ
イクル過程で、水発生を効果的に抑制し得ることが明か
となった。
【0022】
【発明の効果】本発明の架橋ポリオレフィン絶縁ケーブ
ルは、絶縁体中にイミダゾール系化合物を含むものであ
るので、製造中から実使用に至る全ての加熱過程で絶縁
体中の水の発生が抑制され、長期にわたって電力ケーブ
ルの電気絶縁性能の低下や水トリーの発生が抑制され
る。
ルは、絶縁体中にイミダゾール系化合物を含むものであ
るので、製造中から実使用に至る全ての加熱過程で絶縁
体中の水の発生が抑制され、長期にわたって電力ケーブ
ルの電気絶縁性能の低下や水トリーの発生が抑制され
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 有機過酸化物で架橋された架橋ポリオレ
フィンからなる絶縁体がイミダゾール系化合物を含む架
橋ポリオレフィン絶縁ケーブル。 - 【請求項2】 上記のイミダゾール系化合物が2−メル
カプトベンゾイミダゾールまたは2−メルカプト−メチ
ルベンゾイミダゾールである請求項1に記載の架橋ポリ
オレフィン絶縁ケーブル。 - 【請求項3】 上記のイミダゾール系化合物を、絶縁体
のポリオレフィン100重量部当り、0.01重量部な
いし1.0重量部の範囲内で含む請求項1または請求項
2に記載の架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9006996A JPH1055723A (ja) | 1996-06-03 | 1997-01-17 | 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14054996 | 1996-06-03 | ||
JP8-140549 | 1996-06-03 | ||
JP9006996A JPH1055723A (ja) | 1996-06-03 | 1997-01-17 | 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1055723A true JPH1055723A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=26341222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9006996A Pending JPH1055723A (ja) | 1996-06-03 | 1997-01-17 | 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1055723A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011119167A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル |
CN111492444A (zh) * | 2017-12-18 | 2020-08-04 | 博里利斯股份公司 | 由不含抗氧化剂且具有有利的甲烷形成的可交联组合物制成的电缆 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9006996A patent/JPH1055723A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011119167A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル |
CN111492444A (zh) * | 2017-12-18 | 2020-08-04 | 博里利斯股份公司 | 由不含抗氧化剂且具有有利的甲烷形成的可交联组合物制成的电缆 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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