JPS5840383A - 接地抵抗低減剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、送配電線、電力機器、鉄道、通信設備、避胃
設備または電気防蝕等の電気に関する諸設備の保安と事
故防止に不−可、欠な接地工事に際し、接地周辺の抵抗
を低減する接地抵抗低減剤に関する。

従来、接地周辺の抵抗を低減する７方法として、電解′
質である導電性物質と、これを電極周辺に留めておく保
持剤とからなる接地抵抗低減剤を電極周辺に一注入また
は介在させる方法が、行なわれている。この場合、導電
性物質としては、塩化ナトリダム、塩化力μシュラムあ
るいは塩化アンモニアなどの塩化物、または硫酸すＦリ
ウム、硫酸マグネＶウムあるいは硫酸鋼などの硫酸塩が
用いられ、まえ、保持剤としては、（１）ケイ酸塩（水
ガフス）、クロムリグニン、アクリμ酸塩類、尿素樹脂
などのゲル形成物質、Ｃ２）ベントナイト、を九は（５
）セメント、畔が用いられている。しかしながら、この
ような方法では、降雨中地下水などＫよって、前記導電
性物質が流出されていき、接地抵抗の低減効果が次第に
夫々われていくという問題点を有するものであシ、また
前記（りおよび（２）の場合には、水の存在下でゲル化
ま九は硬化させる必要があるため、作業性が極めて悪い
という間躍点を有していた。

本発明は、従来の接地抵抗低減剤の問題点を解消するも
のであシ、その主表目的は、土壌のよう表無機物と埋め
戻すことによって長時間にわたって接地抵抗を低減させ
ることのできる接地抵抗低減剤を提供することにある。

他の目的のひとつは、接地工事の際にすぐれた作業性を
有する接地抵抗低減剤を提供することにある。

本発明によれば、上記目的は、高吸水性樹脂を有効成分
とする接地抵抗低減剤によって、達成される。

本発明に＄Ｐいて、高吸水性樹脂とは、塩を實能基とし
て含有する水不溶で、かつ水を吸収する重合体である。

前記堆は、その浸透圧によ）水を吸収し、かつ吸収した
水を保持せしめ、さらには、水の存在下に導電性を有す
る作用をも有するものである。

本発明において、高吸水性樹脂の吸水倍率が小さ過ぎる
と、高吸水性樹脂を多量混合することが必要であシ、電
極周辺の地盤が柔らかくな〉、一方、前記の吸水倍率が
大き過ぎると、電極周辺が盛）上かに、いずれにしても
問題となる。したがって、本発明で用いる高吸水性樹脂
は、自重の２０〜１０００倍、好ましくは５０〜ａＯＯ
倍の蒸留水を吸収しうる吸水倍率を有することが必要で
ある。

とのような高吸水性樹脂としては、でんぷん系高吸水性
樹脂（例えば、でんぷん−ポリ（メタ）アクリロニトリ
ｐグフフト共重合体の中和物、でんぷん−ｄｙアクリμ
駿グツフ）共重合体の中和物の架橋体、でんぷん−ポリ
無水マレイン酸グフフト共重合体中和物の架橋体）、セ
ルロース系高吸水性樹脂（例えば、セμロースーポリア
クリル酸グラフト共重合体中和物の架橋体、七〜ロース
ポリ無水マレイソ酸グフ７）共重合体中和物の架橋体、
カルボキシメチｐセＡ／ロースの中和物の架橋体）、ア
クリル酸アルカリ森属塩あるいはメタクリル酸アμカリ
金属塩から得られる自己架橋型アクリル酸アルカリ金属
塩重合体、ビニルエステμと（メタ）アクリル酸エステ
ルとの共重合体のケン化物、等の市販の高吸水性樹脂を
も使用することができるが、高吸水性樹脂の含氷状蝮で
の耐久性の点から、力μボキｓｙＨ基、またはカルボン
酸塩、力〜ボン酸アミド、カルボン酸エステμあるいは
カルボン酸無水物等の力〜ボキＶｆｉ／基に誘導しうる
基を、分子中に１個屯しくけ２個有するｇ、ｌ−不飽和
化金物を単量体として含有する重合体のアルカリ金属塩
、アルカリ土類金属塩もしくはアンモニウム塩を多価ア
ミンで架橋して得られた架橋体からなる高吸水性樹脂が
好ましく使用される。特に （１）ｇ−オレフィンおよびビニル化合物からなる群よ
り選ばれた少なくとも１種以上の単量体と無水マレイン
酸からなるマレイン酸系共重合体のγμカｇ査属填、ア
ルカリ土類金属塩４しく社アンモニウム樵を、多価アミ
ンで架橋して得られる架橋体からなる高吸水性樹脂、ま
たは、 り）アク９１４／酸重合体、メタクリル酸型金体、壕九
はアクリル酸あるいはメタクリμ酸を主成分とする共重
合体からなる群より選ばれ九アク９ｆｉ／酸系重合体の
アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩４しくはアンモニ
ウム塩を、４に価アミンで架橋して得られ九架橋体から
なる高吸水性樹脂 が、食水状態での耐久性が督しくすぐれることから、好
ましく用いられる。と夛わけ、前記（１）で示し九高吸
水性樹脂が、好ましく使用されるので、以下、該樹脂に
ついて説明する。

前記（１）において、−一オＶフィンとは、直鎖状を九
は分岐状の責素を２〜１！、好ましくは２〜８有する不
飽和化金物を意味し、その例としてハ、エチレン、プロ
ピレン、ブテン−１、ブテン−２、イソブチレン、論−
ベンテン、イソプレン、２−メチＡ／−１−ブテン、ｎ
−ヘキセン、２−メチμｍ１−ペンテン、５−メチＡ／
−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２−エチ
Ａ／−１−ブテン、ジイソブチレン、１．５−ブタジェ
ン、１．３−ペンタジェン、１，５−ヘキサＶエン、１
．３−オクタジエン、を九は２−メチ、ｌＬ／−４−ジ
メチル−１−ペンテンが挙げられる。

また、ビニル化合物とは、無水マレイン酸と共重合しう
る不飽和化合物を意味し、その例としてハ、スチレン、
塩化ビニ〜、プロピオン酸ビニル、アクリロニＦすμ、
メチルビニルエーテル、アクリル酸エステル類などが挙
げられる。

これらの単量体は、単独で用いてもよいし、また２種以
上を組合せて用いてもよい。これらの単量体のうチ、エ
チレン、イソブチレン、スチレンまたはメチμビニμエ
ーテルが好ましく用いられる。

一−オレフィンおよびビニル化合物からなる群よシ選ば
れた少なくとも１種以上の単量体と無水マレイン酸とか
らなる共重合体は、通常、フジカル重合により製造され
、その重合度轄特に限られる亀のではないが、通常、１
０〜ｓ、ｏｏｏが好ましい。また−一オレフインまたは
ビニル化合物と無水マレイン酸との組成比は、生成し九
共重合体がアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合
物ま九はアンモニアと反応して得られる反応生成物が水
に溶解する程度であればよいが、本発明で好ましく用、
いられる高吸水性樹脂の出発原料であるイソブチレン−
無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共
重合体またはメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共
重合体の場合には、イソブチレン、スチレンおよびメチ
ルビニルエーテμと無水マレイン酸とが各々１！１であ
ることが好ましい。このよう表場合、前記各共重合体は
交互典型金体である仁とが好ましい。

前記無水マレイン酸系共重合体は、ナトリウム、カリウ
ム、マダネＶウム、力ｆｉ／Ｖウム、バリウム等のアル
カリ金属を九はアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物ま
た社炭酸填等の化合物、アンモニアを反応させることに
よ）、アルカリ金属環、アルカリ土類金属塩もしくはア
ン叱二つ五塩とされる。この反応においては、次の架橋
反応の際の反応性、および得られる高吸水性樹脂の耐熱
性（耐久性）の点から、水酸化すＦリウムおよび゛水酸
化カリウムが好ましく使用される。この反応は、種々の
方法で行なうことができるが、その代表的な反応は、ア
ルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物を九はアン
モニアを水溶液にし、それに前記無水マレイン酸系共重
合体を添加することによシ行なわれる。アルカリ金属化
合物、アルカリ土類金属またはアンモニアの使用量は、
高吸水性樹脂に充分な保水能力、および導電性を与える
丸めに、無水マレイン酸系共重合体中の酸無水基の少な
くともｓＯモ／Ｌ／％以上、より好ましくは４０モＡ／
％以上、更に好ましくは５０モＡ／％以上になるように
する必要がある。

このようにして得られる無水マレイン酸系共重合体のア
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩もしくはアンモニウ
ム塩は、多価アミンによる架橋反応に供される。架橋剤
としては多価アミンの他に多価エポキシ化合物、多価ア
μコーμ類、イソＶアネート類、アミノアルコール等が
考えられるが、それらを用いて得られる架橋体は、その
架橋点がアミド結合やエステル結合であ）、加水分解を
受けやすく、その九め含水状態での耐久性が著しく悪く
なる場合が多く、問題である。一方多価アミンを用い九
場合には、無水マレイン酸系共重合体の塩中に残存する
力μポキＶμ基とがイオン結合を形成し、加水分解を受
けにくいので好ましい。

このような多価アミンとは、第１級、第２級または第３
級のアミノ基を分子中に２個以上含有する多価アミンを
意味する。該多価アミンとしては、水溶性多価アミンが
好ましい。その側止しては、エチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、計りエチレンジアミン、テトツエチレ
ンベンタミン、ペンタエチレンへキサミン、まえハ分子
量ｓｏｏ。

以下のがジエチレンイミンが挙げられる。これらの多価
アミンの使用量は、高吸水性樹脂の吸水倍率中架橋条件
によ〉異なるが、通常、無水マレイン酸基共重合体１０
０重量部に対してａ００５〜５重量部、特に１０１〜１
重量部の範囲にあるのが好ましい。この架橋反応は、無
水マレイン酸系共重合体のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩もしくはアンモニウム塩を、水ま九は溶剤に溶
解ま九は分散した後、多価アミンを添加し、乾燥、熱処
理することによって行なわれる。このようにして、無水
ルイソ酸系共重合体のアルカリ金属塩、アルカリ土類金
属塩またはアンモニウム塩の多価アミンの架橋体からな
る高吸水性樹脂が得られる。この高吸水性樹脂は、粉砕
して用いることが好ましい。その粒子径は、埋め戻し土
の粒度によって異なるが、２０メツシエフルイを全通す
るものであればよい。なお、高吸水性樹脂の粉砕は、前
記架橋反応の工程における熱処理の前または後に行なや
れる。

このようにして得られた高吸水性樹脂は、吸水および保
水性能に著しくすぐれ、また該樹脂のなかに官能基とし
て含有する塩の丸め、そのｉまで（粉末状の１１で）ｗ
ｉめてす゛ぐれた導電性を有する。まえ、粉末状で用い
られるので埋め戻し土１Ｏ混合が極めて容易であり、施
工が極めて簡単である。加えて、流出することがないの
で、周辺土壌を汚染することがない。

このような高吸水性樹脂は、その−１まで、または土、
砂、クレー、ベンシナイト、羨酸力Ａ／Ｆウム等の、無
機物粉粒体、その他目的に応じて必要な添加剤を適宜配
合して、接地抵抗低減剤とされ、実用に供される。

本発明の接地抵抗低減剤を使用する接地工事は、規定の
接地棒にみあう穴をｍシ、接地棒を打設し友後、接地抵
抗低減剤を、または接地抵抗低減剤を添加して均一に混
合した埋め戻し土を、接地棒を打設し丸穴に埋設すれば
よく、接地抵抗低減剤中の高吸水性樹脂が降雨や地下水
等の水を吸収、かつ保持し、接地抵、杭を低減する効果
を発揮する。

しかしながら、接地抵抗の低減を接地工事直後から必要
とする場合が多いので、接地抵抗低減剤ま九は接地抵抗
低減剤を混合し九埋め戻し土を穴に埋設した彼、散水し
て高吸水性樹脂を導電性にしておく仁と−が好ましい、
まえ、埋設前にあらがじめ接地抵抗低減剤または接地抵
抗低減剤を混合した埋め戻し土を水で濡して一一一導電
性を与えておいてもよい。

本発明における接地抵抗低減剤の使用量は、少な過ぎる
と゛充分な接地抵抗′の低減効果を得ることができない
し、一方多過ぎると埋設部分が盛り上がるので、接地抵
抗低減剤中の高吸水性樹脂の埋設部分の無機物（土壌も
含む）１００重量部あたり［１１〜１０重量部、特には
α５〜５重量部となるような割合とすることが好ましい
。

このようにして使用される本発明の接地抵抗低減剤は、
少量の使用で、長期間にわたる接地抵抗の低減効果を発
揮する。また、粉末または水を含んだ粉末状物を用いる
ので、運搬が極めて容易であるばか）でなく、埋め戻し
土との混合が極めて容易であシ、従来の接地抵抗低減剤
のゲル化条件等を考慮せずに、単に前記混合物を埋め戻
すだけでよいなど、運搬、施工上の取扱い易さの点にお
いても従来技術よりすぐれた亀のである。

以下、実施例により本゛発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお
実施例および比較例中における１部」は、特に断わらな
い限ル、「重量部」を意味する。

実施例ｔ イソブチレン−無水マレイン酸共重合体（イソブチレン
と無水マレイン酸との七μ比が１１１の交互共重合体で
あ−って、分子量が約１６０，０００である。クフレイ
ソグレンケミカｌｖ（株）製■イソパン−１０）１部５
４部、水酸化ナトリウム６４部（前記共重合体の無水マ
レイン酸に基づく力μポキＶ１４／基の８０七μ％のナ
トリウム塩とするのに和尚する量）および水３部８部を
９０℃の温度下で６時間攪拌して、イソブチレン−無水
マレイン酸共重合体す）ｊｊウム塩の均一な水溶液を得
た。

次いで、分子量１，２００のポリエチレンイミン（日本
触媒化学工業＠）製ポリエチレンイミン５Ｐ−０１２）
ｒＬ４９部添加し、充分混合した彼に、アルマイト製パ
フ）Ｋ流し込み、１１０℃の熱風乾燥器中で乾燥、熱処
理し、得られたフィル五を粉砕して２０メ、シュフμイ
全通の高吸水性樹脂の粉末を得た。該粉末１ｔを１１の
ビーカーに入れ、１，０００−の蒸留水を添加して２時
間放置し、その彼２００メツシュのナイロン布でろ過し
、重量を測定することによって、その吸水倍率を求めた
ところ、吸水倍率は２００倍であった。

このようにして得られ丸高吸水性樹脂を接地抵抗低減剤
として用い、風化岩砂土質の接地工事に供した。すなわ
ち、風化岩砂土質の平坦部の地表面に、相互間！ｌｊ　
７　Ｉｌｌで直径５０３、深さ１２０ａｌの穴を掘に、
この穴に直径ｔ、　４　ａｓ　、長さ１５０ｃＭの銅被
覆鉄製接地棒を地表下７０６１の深さに打設した後、ｍ
ｂ出した土に前記高吸水性樹脂を混合し、埋め戻した。

前記混合は極めて容易で、均一に行なうことができ、埋
め戻しも極めて容易であった。次いで、埋設部分に水を
散布し、接地工事を完了し友。このような工事を、高吸
水性樹脂の使用割合を第１表に示した如く、種々かえで
行ない、接地抵抗の経時変化を調べ九とζろ、第１表に
示す結果を得九。

以下余■丸 第　　　１　　　表 中高吸水性樹脂の使用量は、履め戻し１１００重量部あ
たりのｍ＜重量部）である。

この結果より、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体
ナトリウム塩のポリエチレンイミンによる架橋体からな
る高吸水性樹脂の使用により、長期間にわたシ、接地抵
抗の低減効果が得られることが分る。

特許出願人　　株式会社　り　ラ　し 代理人　弁理士本多　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）高吸水性樹脂を有効成分とする′°接地抵抗低減
   剤。 （２）高吸水性樹脂が、蒸留水を自重の２０〜１０００
   倍吸収しうる吸水倍率を有する特許請求の範囲第１項記
   載の接地抵抗低減剤。 （５）高吸水性樹脂が、力μボキＶ７１Ｌ／基または゛
   カルボキシル基に誘導しうる基を分子中に１個もしくは
   ２個有する一０Ｉ−不飽和イを金物を単量体として含有
   する重合体のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩もし
   くはアンモニウム塩を、多価アミン゛で架橋して得られ
   九架橋体である特許請求の範囲第１項記載の接地抵抗ｉ
   減剤。 （４）　　力〜ボキシμ基または力μボキシμ基に誘導
   しうる基を分子中に１個もしく社２個有する―、Ｉ−不
   飽和化合物を単量体として含有する重合体が、―−オレ
   フィンおよびビ＝ル化合物からなる群より選ばれた少な
   くと４１種以上の単量体と無水マレイン酸かもなる共重
   合体である特許請求の範囲　、−第５項に記載の接地抵
   抗低減剤。