JP2000207939A - 電気絶縁組成物及び電線・ケ―ブル - Google Patents
電気絶縁組成物及び電線・ケ―ブルInfo
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁体として絶縁破壊強さ、耐水トリー性に
優れた電気絶縁組成物及びこれを用いた電線・ケーブル
を提供する。 【解決手段】 密度が0.915g/cm3 以下、メル
トインデックスが5g/10min以下であり、プロピ
レンをコモノマとして重合された融点が120℃以上の
直鎖状ポリエチレンまたは上記直鎖状ポリエチレンとエ
チレン系コポリマのブレンドポリマを主体として電気絶
縁組成物を構成し、また電気・ケーブルの導体または導
体遮蔽層上にかかる電気絶縁組成物からなる絶縁層を設
ける。上記絶縁層は架橋されてもよく、これによって加
熱変形率が抑制される。
優れた電気絶縁組成物及びこれを用いた電線・ケーブル
を提供する。 【解決手段】 密度が0.915g/cm3 以下、メル
トインデックスが5g/10min以下であり、プロピ
レンをコモノマとして重合された融点が120℃以上の
直鎖状ポリエチレンまたは上記直鎖状ポリエチレンとエ
チレン系コポリマのブレンドポリマを主体として電気絶
縁組成物を構成し、また電気・ケーブルの導体または導
体遮蔽層上にかかる電気絶縁組成物からなる絶縁層を設
ける。上記絶縁層は架橋されてもよく、これによって加
熱変形率が抑制される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁性組成物
及び電線・ケーブルに関するものである。
及び電線・ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に電線・ケーブル用電気絶縁体の材
料としてはポリオレフィン、特にポリエチレンを架橋し
たいわゆる架橋ポリエチレンが広く使用されている。こ
の架橋ポリエチレンを被覆した電線・ケーブルは優れた
電気絶縁性及び耐熱性を有する。しかしながら、この架
橋ポリエチレンからなる絶縁体は、湿潤若しくは浸水雰
囲気で使用されると、その内部に水トリーが発生し、材
料の持つ優れた電気絶縁性能が大きく低下するという欠
点を有している。
料としてはポリオレフィン、特にポリエチレンを架橋し
たいわゆる架橋ポリエチレンが広く使用されている。こ
の架橋ポリエチレンを被覆した電線・ケーブルは優れた
電気絶縁性及び耐熱性を有する。しかしながら、この架
橋ポリエチレンからなる絶縁体は、湿潤若しくは浸水雰
囲気で使用されると、その内部に水トリーが発生し、材
料の持つ優れた電気絶縁性能が大きく低下するという欠
点を有している。
【0003】このような水トリーは、絶縁体中のボイド
や異物、アンバ(部分的に重合度が高くなったもの、ま
たは架橋し高分子量化したもの)等の局所的高電界部等
の欠陥部に水が凝集することによって発生することが知
られている。
や異物、アンバ(部分的に重合度が高くなったもの、ま
たは架橋し高分子量化したもの)等の局所的高電界部等
の欠陥部に水が凝集することによって発生することが知
られている。
【0004】また、水分がほとんど存在しない場合に
も、絶縁破壊の起点となっているものは、絶縁破壊の兆
候として部分放電が開始した直後に電圧を遮断する前駆
遮断試験の結果から、異物やアンバである場合がほとん
どであることが分かってきている。
も、絶縁破壊の起点となっているものは、絶縁破壊の兆
候として部分放電が開始した直後に電圧を遮断する前駆
遮断試験の結果から、異物やアンバである場合がほとん
どであることが分かってきている。
【0005】このようなことから、電線・ケーブル中の
これらの欠陥を除去するため、多くの努力が払われてき
ており、材料であるレジンの品質管理や電線・ケーブル
の製造技術の改善によって、水トリーの発生抑止と絶縁
破壊強さの向上が図られてきている。
これらの欠陥を除去するため、多くの努力が払われてき
ており、材料であるレジンの品質管理や電線・ケーブル
の製造技術の改善によって、水トリーの発生抑止と絶縁
破壊強さの向上が図られてきている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、現段階では、
異物やボイド等の欠陥を完全に除去することは困難な状
況にある。
異物やボイド等の欠陥を完全に除去することは困難な状
況にある。
【0007】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は、絶縁
体中にボイド、異物といった欠陥が生じていても絶縁破
壊強さを向上し、また、耐水トリー性、特に耐ボウタイ
トリーを大幅に向上させることができる新規な電気絶縁
組成物及び電線・ケーブルを提供することにある。
決するために案出されたものであり、その目的は、絶縁
体中にボイド、異物といった欠陥が生じていても絶縁破
壊強さを向上し、また、耐水トリー性、特に耐ボウタイ
トリーを大幅に向上させることができる新規な電気絶縁
組成物及び電線・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】上記目的を達成するため
本発明は、密度が0.915g/cm3 以下、メルトイ
ンデックスが5g/10min以下であり、プロピレン
をコモノマとして重合された融点が120℃以上の直鎖
状ポリエチレンを主体として含有することを特徴とする
電気絶縁組成物、及びこの電気絶縁組成物で絶縁層を形
成した電線・ケーブルを提供する。
本発明は、密度が0.915g/cm3 以下、メルトイ
ンデックスが5g/10min以下であり、プロピレン
をコモノマとして重合された融点が120℃以上の直鎖
状ポリエチレンを主体として含有することを特徴とする
電気絶縁組成物、及びこの電気絶縁組成物で絶縁層を形
成した電線・ケーブルを提供する。
【0009】また、本発明は、密度が0.915g/c
m3 以下、メルトインデックスが5g/10min以下
であり、プロピレンをコモノマとして重合された融点が
120℃以上の直鎖状ポリエチレンと、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、
エチレンプロピレンゴム、エチレンブテンゴム、エチレ
ンオクテンゴムから選ばれるエチレン系コポリマの少な
くとも1種を含有する電気絶縁組成物、及びこの電気絶
縁組成物で絶縁層を形成した電線・ケーブルを提供す
る。
m3 以下、メルトインデックスが5g/10min以下
であり、プロピレンをコモノマとして重合された融点が
120℃以上の直鎖状ポリエチレンと、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、
エチレンプロピレンゴム、エチレンブテンゴム、エチレ
ンオクテンゴムから選ばれるエチレン系コポリマの少な
くとも1種を含有する電気絶縁組成物、及びこの電気絶
縁組成物で絶縁層を形成した電線・ケーブルを提供す
る。
【0010】本発明における上記電気絶縁組成物は、導
体または導体遮蔽層の外周に押出被覆されることにより
絶縁層を形成する。絶縁層は非架橋であってもよいが、
架橋することにより耐熱性を更に向上できる。架橋手段
としては、ジクミルパーオキサイド等の有機パーオキサ
イド化合物の添加による加熱架橋方法、あるいはポリマ
成分にビニルシラン等をグラフトさせ、シラノール縮合
触媒の存在下で水分と接触させるシラン水架橋方法等を
採用できる。
体または導体遮蔽層の外周に押出被覆されることにより
絶縁層を形成する。絶縁層は非架橋であってもよいが、
架橋することにより耐熱性を更に向上できる。架橋手段
としては、ジクミルパーオキサイド等の有機パーオキサ
イド化合物の添加による加熱架橋方法、あるいはポリマ
成分にビニルシラン等をグラフトさせ、シラノール縮合
触媒の存在下で水分と接触させるシラン水架橋方法等を
採用できる。
【0011】本発明者等は、電線・ケーブルについて、
絶縁破壊強さを向上し、耐水トリー性の優れるポリエチ
レンを鋭意研究した結果、上記の如き密度が0.915
g/cm3 以下、メルトインデックスが5g/10mi
n以下であり、プロピレンをコモノマとして重合(共重
合)された融点が120℃以上の直鎖状ポリエチレンが
有効であることを見出し本発明を完成した。
絶縁破壊強さを向上し、耐水トリー性の優れるポリエチ
レンを鋭意研究した結果、上記の如き密度が0.915
g/cm3 以下、メルトインデックスが5g/10mi
n以下であり、プロピレンをコモノマとして重合(共重
合)された融点が120℃以上の直鎖状ポリエチレンが
有効であることを見出し本発明を完成した。
【0012】本発明において、上記直鎖状ポリエチレン
の密度を0.915g/cm3 以下としたのは、結晶量
を少なくして、押出成形後の冷却過程における結晶化に
よる収縮を小さくするためである。また、プロピレンを
コモノマとして重合(共重合)すると柔軟性が付与で
き、ポリエチレン中に異物があった場合においても、ポ
リエチレンと異物との界面の剥離が小さくなり、絶縁破
壊強さや耐水トリー特性を向上できる。また、上記直鎖
状ポリエチレンの融点を120℃以上とした理由は、J
IS C3005に規定されている試験方法において1
20℃での加熱変形率を小さくすることができるためで
ある。
の密度を0.915g/cm3 以下としたのは、結晶量
を少なくして、押出成形後の冷却過程における結晶化に
よる収縮を小さくするためである。また、プロピレンを
コモノマとして重合(共重合)すると柔軟性が付与で
き、ポリエチレン中に異物があった場合においても、ポ
リエチレンと異物との界面の剥離が小さくなり、絶縁破
壊強さや耐水トリー特性を向上できる。また、上記直鎖
状ポリエチレンの融点を120℃以上とした理由は、J
IS C3005に規定されている試験方法において1
20℃での加熱変形率を小さくすることができるためで
ある。
【0013】本発明において、上記直鎖状ポリエチレン
に、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアク
リレート共重合体、エチレンメタクリレート共重合体、
エチレンメチルメタクリレート共重合体、エチレンプロ
ピレンゴム、エチレンブテンゴム、エチレンオクテンゴ
ムから選ばれる1種または2種以上のエチレン系コポリ
マをブレンドすることによって耐水トリー特性をさらに
改善できる。
に、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアク
リレート共重合体、エチレンメタクリレート共重合体、
エチレンメチルメタクリレート共重合体、エチレンプロ
ピレンゴム、エチレンブテンゴム、エチレンオクテンゴ
ムから選ばれる1種または2種以上のエチレン系コポリ
マをブレンドすることによって耐水トリー特性をさらに
改善できる。
【0014】本発明において、酸化防止剤として、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]、ペ
ンタエリスリチル−テルラキス[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]、オクタデシル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、2,4−ビス
−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,
5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジ
ン、ビス[2−メチル−4−{3−n−アルキル(C12
またはC14)チオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチ
ルフェニル]スルフィド、4,4´−チオビス(3−メ
チル−6−tブチルフェノールから選ばれる1種または
2種以上の化合物を、上記直鎖状ポリエチレンまたは上
記直鎖状ポリエチレンと上記エチレン系コポリマのブレ
ンドポリマ100重量部に対して0.05〜1.0重量
部添加することにより、耐熱老化特性を向上できる。さ
らに、酸化防止剤として、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]、ペンタエリスリチル−テル
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]、オクタデシル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、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)
−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニ
リノ)−1,3,5−トリアジンから選ばれる1種また
は2種の化合物を0.05〜0.5重量部(上記直鎖状
ポリエチレンまたは上記ブレンドポリマ100重量部に
対して)とジラウリルチオジプロピオネート、ジミリス
チルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピ
オネート、テトラキス(メチレンドデシルチオプロピオ
ネート)メタンから選ばれる1種または2種の化合物を
0.05〜0.5重量部(上記直鎖状ポリエチレンまた
は上記ブレンドポリマ100重量部に対して)併用する
と、相乗効果によって耐熱老化特性をさらに向上でき、
さらにまた、金属害も防止できるという特別な効果が得
られる。
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]、ペ
ンタエリスリチル−テルラキス[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]、オクタデシル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、2,4−ビス
−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,
5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジ
ン、ビス[2−メチル−4−{3−n−アルキル(C12
またはC14)チオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチ
ルフェニル]スルフィド、4,4´−チオビス(3−メ
チル−6−tブチルフェノールから選ばれる1種または
2種以上の化合物を、上記直鎖状ポリエチレンまたは上
記直鎖状ポリエチレンと上記エチレン系コポリマのブレ
ンドポリマ100重量部に対して0.05〜1.0重量
部添加することにより、耐熱老化特性を向上できる。さ
らに、酸化防止剤として、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]、ペンタエリスリチル−テル
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]、オクタデシル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、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)
−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニ
リノ)−1,3,5−トリアジンから選ばれる1種また
は2種の化合物を0.05〜0.5重量部(上記直鎖状
ポリエチレンまたは上記ブレンドポリマ100重量部に
対して)とジラウリルチオジプロピオネート、ジミリス
チルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピ
オネート、テトラキス(メチレンドデシルチオプロピオ
ネート)メタンから選ばれる1種または2種の化合物を
0.05〜0.5重量部(上記直鎖状ポリエチレンまた
は上記ブレンドポリマ100重量部に対して)併用する
と、相乗効果によって耐熱老化特性をさらに向上でき、
さらにまた、金属害も防止できるという特別な効果が得
られる。
【0015】本発明において、これらの酸化防止剤は、
予めポリエチレンに高濃度に練り込んだマスターバッチ
の形やポリエチレンにドライブレンドした形で供給・使
用することはもちろん、上記直鎖状ポリエチレンまたは
上記ブレンドポリマをシラン変性するに際してグラフト
反応せしめられるビニルアルコキシシランに酸化防止剤
を溶解して押出機内の上記直鎖状ポリエチレン等に注入
・配合することも可能である。それぞれの上記酸化防止
剤等の添加量は、上記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブ
レンドポリマ100重量部に対して0.05〜1.0重
量部とするのが好ましく、0.05重量部未満では、酸
化防止、金属害防止の効果が少なく、また、1.0重量
部を越えるとポリエチレンの表面に析出するいわゆるブ
ルーム現象が生じてしまう。
予めポリエチレンに高濃度に練り込んだマスターバッチ
の形やポリエチレンにドライブレンドした形で供給・使
用することはもちろん、上記直鎖状ポリエチレンまたは
上記ブレンドポリマをシラン変性するに際してグラフト
反応せしめられるビニルアルコキシシランに酸化防止剤
を溶解して押出機内の上記直鎖状ポリエチレン等に注入
・配合することも可能である。それぞれの上記酸化防止
剤等の添加量は、上記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブ
レンドポリマ100重量部に対して0.05〜1.0重
量部とするのが好ましく、0.05重量部未満では、酸
化防止、金属害防止の効果が少なく、また、1.0重量
部を越えるとポリエチレンの表面に析出するいわゆるブ
ルーム現象が生じてしまう。
【0016】本発明において、上記直鎖状ポリエチレン
あるいは上記ブレンドポリマからなる絶縁層を架橋し、
架橋度を70%以上にすることによって高温での加熱変
形率を極めて小さく抑えることができ、ケーブル押さえ
部分や接続部でのケーブルの細りを小さくできる。加熱
架橋を行う際の架橋剤としては、ジクミルパーオキサイ
ド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α´−ビス(t
−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ブ
チルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル−t−
ブチルパーオキサイドなどの有機パーオキサイド化合物
から選ばれる単独あるいは2種類を組み合わせた架橋剤
が使用できる。
あるいは上記ブレンドポリマからなる絶縁層を架橋し、
架橋度を70%以上にすることによって高温での加熱変
形率を極めて小さく抑えることができ、ケーブル押さえ
部分や接続部でのケーブルの細りを小さくできる。加熱
架橋を行う際の架橋剤としては、ジクミルパーオキサイ
ド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α´−ビス(t
−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ブ
チルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル−t−
ブチルパーオキサイドなどの有機パーオキサイド化合物
から選ばれる単独あるいは2種類を組み合わせた架橋剤
が使用できる。
【0017】本発明において、水架橋を行う場合、上記
ビニルシラン(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマの
製造に使用されるビニルアルコキシシランとしては、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメトキシメチル
シラン、ビニルジエトキシレチルシラン、ビニルメトキ
シジチルシラン、ビニルエトキシジメチルシランなどが
挙げられる。これらは単独、もしくは2種類以上組合わ
せて使用しても差し支えない。また、上記ビニルシラン
(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマの製造において
使用されるラジカル開始剤としては、ジクミルパーオキ
サイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α´−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼ
ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
−t−ブチルパーオキサイドなどが挙げられる。これら
は単独もしくは2種類以上組合わせて使用しても差し支
えない。ここで、ラジカル開始剤の使用量としては、上
記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブレンドポリマ100
重量部に対して0.05〜0.15重量部が望ましく、
0.05重量部未満では架橋度が不十分であり、0.1
5重量部を越えると絶縁体内にラジカル開始剤の分解生
成物に起因するボイドが発生するという問題がある。
ビニルシラン(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマの
製造に使用されるビニルアルコキシシランとしては、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメトキシメチル
シラン、ビニルジエトキシレチルシラン、ビニルメトキ
シジチルシラン、ビニルエトキシジメチルシランなどが
挙げられる。これらは単独、もしくは2種類以上組合わ
せて使用しても差し支えない。また、上記ビニルシラン
(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマの製造において
使用されるラジカル開始剤としては、ジクミルパーオキ
サイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α´−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼ
ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
−t−ブチルパーオキサイドなどが挙げられる。これら
は単独もしくは2種類以上組合わせて使用しても差し支
えない。ここで、ラジカル開始剤の使用量としては、上
記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブレンドポリマ100
重量部に対して0.05〜0.15重量部が望ましく、
0.05重量部未満では架橋度が不十分であり、0.1
5重量部を越えると絶縁体内にラジカル開始剤の分解生
成物に起因するボイドが発生するという問題がある。
【0018】また、本発明において、上記ビニルシラン
(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマをシラン水架橋
反応させて水架橋ポリマとするに際して、水架橋を促進
するために必要に応じて、シラノール縮合触媒を上記ビ
ニルシラン変性ポリマ中に添加・配合するか、あるいは
成形物表面から上記ビニルシラン変性ポリマ内部に浸透
させることができる。このようなシラノール縮合触媒と
しては、一般に、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属
のカルボン酸塩、有機塩基、無機酸、有機酸などを挙げ
ることができる。具体的にはジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクタエート、
酢酸第一錫、カブリル酸第一錫、ナフテン酸鉛、カブリ
ル酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、エチルアミン、ジブチ
ルアミン、ヘキシルアミン、ビリジン、硫酸、塩酸など
の無機酸、トルエンスルホン酸、酢酸、ステアリン酸、
マレイン酸などの有機酸が挙げられる。これらは、特に
規定しないが上記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブレン
ドポリマ100重量部に対して、0.01〜0.1重量
部添加して用いられる。
(ビニルアルコキシシラン)変性ポリマをシラン水架橋
反応させて水架橋ポリマとするに際して、水架橋を促進
するために必要に応じて、シラノール縮合触媒を上記ビ
ニルシラン変性ポリマ中に添加・配合するか、あるいは
成形物表面から上記ビニルシラン変性ポリマ内部に浸透
させることができる。このようなシラノール縮合触媒と
しては、一般に、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属
のカルボン酸塩、有機塩基、無機酸、有機酸などを挙げ
ることができる。具体的にはジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクタエート、
酢酸第一錫、カブリル酸第一錫、ナフテン酸鉛、カブリ
ル酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、エチルアミン、ジブチ
ルアミン、ヘキシルアミン、ビリジン、硫酸、塩酸など
の無機酸、トルエンスルホン酸、酢酸、ステアリン酸、
マレイン酸などの有機酸が挙げられる。これらは、特に
規定しないが上記直鎖状ポリエチレンまたは上記ブレン
ドポリマ100重量部に対して、0.01〜0.1重量
部添加して用いられる。
【0019】さらに、上記ビニルシラン変性ポリマを上
記シラノール縮合触媒の存在下に水架橋させて水架橋ポ
リマとする電線・ケーブルの製造方法としては、次のよ
うな2つの方法が挙げられる。一つの方法は、シラノー
ル縮合触媒を高濃度に含むマスターバッチを作製し、予
め作製したビニルシラン変性ポリマと一緒に押出機に供
給して成形する2ショットまたはサイオプラスといわれ
る方法である。もう1つの方法は、シラノール縮合触
媒、ラジカル開始剤、ビニルアルコキシシランを含む配
合剤を押出機内の上記直鎖状ポリエチレンあるいはこれ
を含むポリマ組成物に供給し、ビニルアルコキシシラン
のポリエチレンへのグラフト反応と電線・ケーブルの成
形を1つの押出機中で同時に行う1ショットまたはモノ
シルと呼ばれる方法である。
記シラノール縮合触媒の存在下に水架橋させて水架橋ポ
リマとする電線・ケーブルの製造方法としては、次のよ
うな2つの方法が挙げられる。一つの方法は、シラノー
ル縮合触媒を高濃度に含むマスターバッチを作製し、予
め作製したビニルシラン変性ポリマと一緒に押出機に供
給して成形する2ショットまたはサイオプラスといわれ
る方法である。もう1つの方法は、シラノール縮合触
媒、ラジカル開始剤、ビニルアルコキシシランを含む配
合剤を押出機内の上記直鎖状ポリエチレンあるいはこれ
を含むポリマ組成物に供給し、ビニルアルコキシシラン
のポリエチレンへのグラフト反応と電線・ケーブルの成
形を1つの押出機中で同時に行う1ショットまたはモノ
シルと呼ばれる方法である。
【0020】また、本発明においては上記化合物の他
に、耐候性を付与するためにカーボンブラックの添加
や、滑剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差し
支えない。
に、耐候性を付与するためにカーボンブラックの添加
や、滑剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差し
支えない。
【0021】なお、導体として、水の走水を防止するた
め、水密コンパウンドを充填した水密導体を使用するこ
とも可能である。さらに、本架橋ポリエチレン絶縁体上
に半導電性樹脂組成物からなる絶縁体遮蔽層を設けるこ
ともできる。
め、水密コンパウンドを充填した水密導体を使用するこ
とも可能である。さらに、本架橋ポリエチレン絶縁体上
に半導電性樹脂組成物からなる絶縁体遮蔽層を設けるこ
ともできる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
実施例及び比較例を対比させつつ、説明する。
実施例及び比較例を対比させつつ、説明する。
【0023】図1〜4は、本発明の電線・ケーブルの具
体例の拡大断面を示す概略図である。図1は、導体1上
に本発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁層から成る
絶縁体2を有する電線・ケーブルの断面を示す。図2
は、導体1と本発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁
体2及びその間を充填する水密コンパウンド3から成る
電線・ケーブルの断面を示す。図3は、導体1、上記導
体1上の内部半導体層4及び上記内部半導体層4上の本
発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁層から成る絶縁
体2で構成される電線・ケーブルの断面を示す。さらに
図4は、導体1、内部半導体層4、本発明の電気絶縁組
成物を主体とする絶縁体2及び外部半導体層5から成る
電線・ケーブルの断面を示す。
体例の拡大断面を示す概略図である。図1は、導体1上
に本発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁層から成る
絶縁体2を有する電線・ケーブルの断面を示す。図2
は、導体1と本発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁
体2及びその間を充填する水密コンパウンド3から成る
電線・ケーブルの断面を示す。図3は、導体1、上記導
体1上の内部半導体層4及び上記内部半導体層4上の本
発明の電気絶縁組成物を主体とする絶縁層から成る絶縁
体2で構成される電線・ケーブルの断面を示す。さらに
図4は、導体1、内部半導体層4、本発明の電気絶縁組
成物を主体とする絶縁体2及び外部半導体層5から成る
電線・ケーブルの断面を示す。
【0024】表1の実施例1〜8及び比較例1〜4に示
す絶縁組成物を60mm2 の軟銅撚線上にそれぞれ2.
5mmの厚さの絶縁層として押出した。
す絶縁組成物を60mm2 の軟銅撚線上にそれぞれ2.
5mmの厚さの絶縁層として押出した。
【0025】また、表2及び表3の実施例9〜24及び
比較例5〜10に示す絶縁組成物を60mm2 の軟銅撚
線上にそれぞれ0.7mm厚の内部半導電層とともに
4.5mm厚さに押出した。
比較例5〜10に示す絶縁組成物を60mm2 の軟銅撚
線上にそれぞれ0.7mm厚の内部半導電層とともに
4.5mm厚さに押出した。
【0026】この工程の詳細は次の通りである。
【0027】表2に示すような配合の組成物を120℃
の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタイザでペレ
ット化した。次いで、このペレットを押出機に導入し、
図4に示すように、60mm2 の軟銅撚線上に0.7m
m厚の内部半導電層及び外部半導体層とともに4.5m
m厚さの絶縁層として押出した。この後、直ちに窒素ガ
スを媒体とした乾式架橋管内において架橋し、その後、
冷却することによってケーブルを完成させ、試料とし
た。
の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタイザでペレ
ット化した。次いで、このペレットを押出機に導入し、
図4に示すように、60mm2 の軟銅撚線上に0.7m
m厚の内部半導電層及び外部半導体層とともに4.5m
m厚さの絶縁層として押出した。この後、直ちに窒素ガ
スを媒体とした乾式架橋管内において架橋し、その後、
冷却することによってケーブルを完成させ、試料とし
た。
【0028】また、表3に示すような直鎖状ポリエチレ
ン及びその他の配合成分(ビニルトリメトキシシランと
ジクミルパーオキサイドを除く)を予めドライブレンド
し、約200℃の130mm押出機に投入した。ビニル
トリメトキシシランとジクミルパーオキサイドは、押出
機のホッパ下部から注入した。この押出機内で混合とビ
ニルシラングラフト反応とケーブル成形を同時に行っ
た。
ン及びその他の配合成分(ビニルトリメトキシシランと
ジクミルパーオキサイドを除く)を予めドライブレンド
し、約200℃の130mm押出機に投入した。ビニル
トリメトキシシランとジクミルパーオキサイドは、押出
機のホッパ下部から注入した。この押出機内で混合とビ
ニルシラングラフト反応とケーブル成形を同時に行っ
た。
【0029】このようにしてケーブル成形をした後、8
0℃、95%水蒸気の雰囲気に24時間放置し、水架橋
させ、試料とした。
0℃、95%水蒸気の雰囲気に24時間放置し、水架橋
させ、試料とした。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】これらの各試料について、押出性を外観よ
り評価し、加熱変形率等を以下の方法で調べた。
り評価し、加熱変形率等を以下の方法で調べた。
【0034】加熱変形率はJIS C3005に準拠し
た。120℃におけるケーブル試料の加熱変形率が25
%以下のものを「良」、25%を越えるものを「悪」と
して示した。
た。120℃におけるケーブル試料の加熱変形率が25
%以下のものを「良」、25%を越えるものを「悪」と
して示した。
【0035】シュリンクバックは、ケーブル試料を12
0℃に加熱したときの収縮量を測定し、その時の値が1
%未満のものを○印、1%以上のものを×印とした。
0℃に加熱したときの収縮量を測定し、その時の値が1
%未満のものを○印、1%以上のものを×印とした。
【0036】ボウタイトリー特性の評価試験は、導体内
に注水した上記試料を90℃の温水中に浸漬し、胴体と
水との間に50Hzで90KVの交流電圧を500日間
印加して行った。500日後、ケーブル断面を薄くスラ
イスしてメチレンブルー水溶液で煮沸染色し、光学顕微
鏡を用いてボウタイトリー長さと200μm以上のボウ
タイトリーの発生数を計数した。
に注水した上記試料を90℃の温水中に浸漬し、胴体と
水との間に50Hzで90KVの交流電圧を500日間
印加して行った。500日後、ケーブル断面を薄くスラ
イスしてメチレンブルー水溶液で煮沸染色し、光学顕微
鏡を用いてボウタイトリー長さと200μm以上のボウ
タイトリーの発生数を計数した。
【0037】金属害劣化特性は、IEC502の規格に
準拠して135℃で7日間加熱した後、初期の引張強度
及び伸びと比較測定し、その残率がいずれも100±2
5%の範囲に入ったものを合格とした。また、導体上に
直接、絶縁体を被覆したものについては、引張特性の判
定に加え、銅導体と接触した部分の変色を調べ、変色の
無いものを合格とした。
準拠して135℃で7日間加熱した後、初期の引張強度
及び伸びと比較測定し、その残率がいずれも100±2
5%の範囲に入ったものを合格とした。また、導体上に
直接、絶縁体を被覆したものについては、引張特性の判
定に加え、銅導体と接触した部分の変色を調べ、変色の
無いものを合格とした。
【0038】表1に示したように、実施例1〜8は押出
外観が良好で、加熱変形率、シュリンクバックも小さ
く、また、ボウタイトリーを含めすべての特性が良好で
ある。
外観が良好で、加熱変形率、シュリンクバックも小さ
く、また、ボウタイトリーを含めすべての特性が良好で
ある。
【0039】また、実施例3〜6のように酸化防止剤を
併用したものは、銅害劣化特性も良好である。
併用したものは、銅害劣化特性も良好である。
【0040】一方、本発明の規定範囲を外れる密度の高
い直鎖状ポリエチレンを使用した比較例1は、加熱変性
特性は良好であるが、シュリンクバックが大きく、ボウ
タイトリー特性も劣っている。また、比較例2、3のよ
うに融点の低いものは加熱変形特性も劣っている。ま
た、酸化防止剤を規定量を越えて配合したものは、ブル
ームが大きくなってしまう。比較例4はコモノマがブテ
ン−1のものであるが、ボウタイトリー特性が劣ってい
る。
い直鎖状ポリエチレンを使用した比較例1は、加熱変性
特性は良好であるが、シュリンクバックが大きく、ボウ
タイトリー特性も劣っている。また、比較例2、3のよ
うに融点の低いものは加熱変形特性も劣っている。ま
た、酸化防止剤を規定量を越えて配合したものは、ブル
ームが大きくなってしまう。比較例4はコモノマがブテ
ン−1のものであるが、ボウタイトリー特性が劣ってい
る。
【0041】表2、表3は、それぞれ絶縁層が架橋ポリ
マ及び水架橋ポリマから成る絶縁層である場合を示す
が、実施例9〜24は押出外観が良好で加熱変形率、シ
ュリンクバックも小さく、また、ボウタイトリーを含め
すべての特性が良好である。
マ及び水架橋ポリマから成る絶縁層である場合を示す
が、実施例9〜24は押出外観が良好で加熱変形率、シ
ュリンクバックも小さく、また、ボウタイトリーを含め
すべての特性が良好である。
【0042】一方、本発明の規定範囲を外れる密度の高
い直鎖状ポリエチレンを使用した比較例5と8は加熱変
形特性は良好だが、シュリンクバックが大きく、ボウタ
イトリー特性も劣っている。また、比較例6,7,9,
10のように融点の低いものは加熱変形特性も劣ってい
る。また、酸化防止剤を規定量を越えて配合したもの
は、ブルームが大きくなってしまう。
い直鎖状ポリエチレンを使用した比較例5と8は加熱変
形特性は良好だが、シュリンクバックが大きく、ボウタ
イトリー特性も劣っている。また、比較例6,7,9,
10のように融点の低いものは加熱変形特性も劣ってい
る。また、酸化防止剤を規定量を越えて配合したもの
は、ブルームが大きくなってしまう。
【0043】
【発明の効果】以上、本発明によれば、押出成形性が良
く、加熱変形率とシュリンクバックが小さく、耐ボウタ
イトリー特性に優れる電気絶縁組成物及び電線・ケーブ
ルが得られる。
く、加熱変形率とシュリンクバックが小さく、耐ボウタ
イトリー特性に優れる電気絶縁組成物及び電線・ケーブ
ルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電線・ケーブルの一実施例の拡大断面
概略図である。
概略図である。
【図2】本発明の電線・ケーブルの他の実施例の拡大断
面概略図である。
面概略図である。
【図3】本発明の電線・ケーブルのまた他の実施例の拡
大断面概略図である。
大断面概略図である。
【図4】本発明の電線・ケーブルのさらに他の実施例の
拡大断面概略図である。
拡大断面概略図である。
1 導体 2 絶縁体 3 水密コンパウンド 4 内部半導体層 5 外部半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 淳一 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 塙 勝利 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 Fターム(参考) 4J002 BB052 BB062 BB072 BB151 BB152 BQ003 EJ066 EK038 EV076 EV077 EV086 FD076 FD077 FD143 FD158 GQ01 5G305 AA02 AA14 AB02 AB06 BA12 BA22 BA26 BA29 CA01 CA04 CA07 CA51 CA54 CB04 CB11 CD09
Claims (7)
- 【請求項1】 密度が0.915g/cm3 以下、メル
トインデックスが5g/10min以下であり、プロピ
レンをコモノマとして重合された融点が120℃以上の
直鎖状ポリエチレンを主体として含有することを特徴と
する電気絶縁組成物。 - 【請求項2】 密度が0.915g/cm3 以下、メル
トインデックスが5g/10min以下であり、プロピ
レンをコモノマとして重合された融点が120℃以上の
直鎖状ポリエチレンと、エチレン酢酸ビニル共重合体、
エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンプロピ
レンゴム、エチレンブテンゴム、エチレンオクテンゴム
から選ばれるエチレン系コポリマの少なくとも1種を含
有することを特徴とする電気絶縁組成物。 - 【請求項3】 酸化防止剤として、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]、ペンタエリスリチ
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]、オクタデシル
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、2,4−ビス−(n−オクチルチ
オ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル
アニリノ)−1,3,5−トリアジン、ビス[2−メチ
ル−4−{3−n−アルキル(C12またはC14)チオプ
ロピオニルオキシ}−5−t−ブチルフェニル]スルフ
ィド、4,4´−チオビス(3−メチル−6−tブチル
フェノール)から選ばれる少なくとも1種を含有する請
求項1又は請求項2記載の電気絶縁組成物。 - 【請求項4】 酸化防止剤として、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]、ペンタエリスリチ
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]、オクタデシル
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、2,4−ビス−(n−オクチルチ
オ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル
アニリノ)−1,3,5−トリアジンから選ばれる少な
くとも1種と、ジラウリルチオジプロピネート、ジミリ
スチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロ
ピオネート、テトラキス(メチレンドデシルチオプロピ
オネート)メタンから選ばれる少なくとも1種の双方を
含有する請求項1又は請求項2記載の電気絶縁組成物。 - 【請求項5】 導体または導体遮蔽層上に、密度が0.
915g/cm3 以下、メルトインデックスが5g/1
0min以下であり、プロピレンをコモノマとして重合
された融点が120℃以上の直鎖状ポリエチレンを主体
として含有する電気絶縁組成物からなる絶縁層を有する
ことを特徴とする電線・ケーブル。 - 【請求項6】 導体または導体遮蔽層上に、密度が0.
915g/cm3 以下、メルトインデックスが5g/1
0min以下であり、プロピレンをコモノマとして重合
された融点が120℃以上の直鎖状ポリエチレンと、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレー
ト共重合体、エチレンプロピレンゴム、エチレンブテン
ゴム、エチレンオクテンゴムから選ばれるエチレン系コ
ポリマの少なくとも1種を含有する電気絶縁組成物から
なる絶縁層を有することを特徴とする電線・ケーブル。 - 【請求項7】 上記絶縁層は架橋されている請求項5又
は請求項6記載の電線・ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007899A JP2000207939A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 電気絶縁組成物及び電線・ケ―ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11007899A JP2000207939A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 電気絶縁組成物及び電線・ケ―ブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000207939A true JP2000207939A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11678437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11007899A Pending JP2000207939A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 電気絶縁組成物及び電線・ケ―ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000207939A (ja) |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP11007899A patent/JP2000207939A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060413 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20060830 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |