JPH01200511A - 絶縁組成物および電力ケーブル - Google Patents
絶縁組成物および電力ケーブルInfo
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- JPH01200511A JPH01200511A JP2441488A JP2441488A JPH01200511A JP H01200511 A JPH01200511 A JP H01200511A JP 2441488 A JP2441488 A JP 2441488A JP 2441488 A JP2441488 A JP 2441488A JP H01200511 A JPH01200511 A JP H01200511A
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- Japan
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- water
- crosslinking
- polyethylene
- silane
- composition
- Prior art date
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- Pending
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、架橋ポリエチレン絶縁組成物の改良およびこ
の組成物を絶縁体とした電カケープルに係り、特に水ト
リー発生の抑止と同時に組成物の厚肉化を可能にしたも
のに関する。
の組成物を絶縁体とした電カケープルに係り、特に水ト
リー発生の抑止と同時に組成物の厚肉化を可能にしたも
のに関する。
〈従来の技術〉
現在、電カケープルにおいては、架橋ポリエチレン（Ｘ
ＬＰＥ）を絶縁体とするＸＬＰＥ絶縁電絶縁−カケが主
流となっている。
ＬＰＥ）を絶縁体とするＸＬＰＥ絶縁電絶縁−カケが主
流となっている。
しかしながら、このＸＬＰＥ絶縁電絶縁−カケの弱点は
、同ケーブル特有の現象として、絶縁体中の水分と局部
的異常電界の存在によって、水トリーが発生して、ケー
ブルの絶縁性能を低下させるという問題がある。
、同ケーブル特有の現象として、絶縁体中の水分と局部
的異常電界の存在によって、水トリーが発生して、ケー
ブルの絶縁性能を低下させるという問題がある。
この水トリーの発生、進展機構については、数多くのメ
カニズムが提案されているが、一般には、外部からＸＬ
ＰＥ絶縁体中に水が浸透し、この水が電界の作用によっ
て異物やボイド等の局部的な高電界部分で連続的に凝縮
し、この凝縮水がＸＬＰＥ絶縁体中に放出され、水トリ
ーが進展すると考えられている。
カニズムが提案されているが、一般には、外部からＸＬ
ＰＥ絶縁体中に水が浸透し、この水が電界の作用によっ
て異物やボイド等の局部的な高電界部分で連続的に凝縮
し、この凝縮水がＸＬＰＥ絶縁体中に放出され、水トリ
ーが進展すると考えられている。
この水トリー発生の直接な原因となる異物やボイド等へ
の水の凝縮は、ＸＬＰＥが無極性で水との親和性が小さ
いために生じ易いと考えられている。
の水の凝縮は、ＸＬＰＥが無極性で水との親和性が小さ
いために生じ易いと考えられている。
そこで、水トリー発生を抑止するため、ＸＬＰＥに親和
性の極性基を導入したポリマーや化合物を添加する方法
が数多く提案され、また、一方で、ポリエチレンをシラ
ンカップリング剤でグラフト化した組成物が良好な耐水
トリー性を呈することから、このシランカップリング剤
による架橋方法も提案されている。
性の極性基を導入したポリマーや化合物を添加する方法
が数多く提案され、また、一方で、ポリエチレンをシラ
ンカップリング剤でグラフト化した組成物が良好な耐水
トリー性を呈することから、このシランカップリング剤
による架橋方法も提案されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、従来のシランカップリング剤による架橋
方法というのは、一般に、上記シランカップリング剤に
よりポリエチレンのシラングラフト化ポリエチレンを作
り、この際、少々の有機過酸化物からなる架橋剤（シラ
ングラフト化ポリエチレン１００重量部に対して、０．
２重量部程度）等を添加して、ゲル分率を約４０％程度
とし、その後、この組成物にシラノール縮合触媒、例え
ばジブチルチンジラウレート（ＤＢＶＤＬ）等を添加し
て、押し出し、最終的な架橋（ゲル分率、約８０％以上
）は水の寄与による水架橋によっている。
方法というのは、一般に、上記シランカップリング剤に
よりポリエチレンのシラングラフト化ポリエチレンを作
り、この際、少々の有機過酸化物からなる架橋剤（シラ
ングラフト化ポリエチレン１００重量部に対して、０．
２重量部程度）等を添加して、ゲル分率を約４０％程度
とし、その後、この組成物にシラノール縮合触媒、例え
ばジブチルチンジラウレート（ＤＢＶＤＬ）等を添加し
て、押し出し、最終的な架橋（ゲル分率、約８０％以上
）は水の寄与による水架橋によっている。
従って、この架橋方法の場合、水の拡散が架橋速度の律
速となり、通常、ポリエチレン中への水の拡散は、温水
処理やスチーム処理を施したとしても遅く、一般的に言
って、５ｍｍ厚さ程度の絶縁体層では、数日〜１０日間
前後の架橋時間が必要とされている。このため、現段階
では、ケーブルを例に取った場合、薄肉のものに限って
使用されているのが実情である。
速となり、通常、ポリエチレン中への水の拡散は、温水
処理やスチーム処理を施したとしても遅く、一般的に言
って、５ｍｍ厚さ程度の絶縁体層では、数日〜１０日間
前後の架橋時間が必要とされている。このため、現段階
では、ケーブルを例に取った場合、薄肉のものに限って
使用されているのが実情である。
そこで、本発明者等が種々の検討を行ったところ、グラ
フト化したシラングラフト化ポリエチレンの場合であっ
ても、通常の架橋方法と同様、相当量の有機過酸化物架
橋剤（シラングラフト化ポリエチレン１００重量部に対
して、０．５〜４重量部程度）を添加すると、架橋スピ
ードが速くなることを、見出した。
フト化したシラングラフト化ポリエチレンの場合であっ
ても、通常の架橋方法と同様、相当量の有機過酸化物架
橋剤（シラングラフト化ポリエチレン１００重量部に対
して、０．５〜４重量部程度）を添加すると、架橋スピ
ードが速くなることを、見出した。
本発明は、このような観点に立ってなされたものであり
、耐水トリー性が良好で、かつ厚肉のものであっても容
易に架橋できる絶縁組成物、およびこれを用いた電カケ
ープルを得ることを目的とする。
、耐水トリー性が良好で、かつ厚肉のものであっても容
易に架橋できる絶縁組成物、およびこれを用いた電カケ
ープルを得ることを目的とする。
〈問題点を解決するための手段及びその作用〉か＼る目
的を達成する本発明の絶縁組成物は、低密度ポリエチレ
ンをシランカップリング剤でグラフト化させたシラング
ラフト化ポリエチレン１００重量部に、有機過酸化物架
橋剤を０．５〜４重量部添加して架橋させた組成物であ
り、また、本発明のケーブルは、この絶縁組成物を絶縁
体としたケーブルである。
的を達成する本発明の絶縁組成物は、低密度ポリエチレ
ンをシランカップリング剤でグラフト化させたシラング
ラフト化ポリエチレン１００重量部に、有機過酸化物架
橋剤を０．５〜４重量部添加して架橋させた組成物であ
り、また、本発明のケーブルは、この絶縁組成物を絶縁
体としたケーブルである。
ここで、用いるシランカップリング剤としては、有機シ
ランのものが好ましく、例えば、一般式、ＲＲ′Ｓ ｉ
Ｙｚ （式中、Ｒはオレフィン性不飽和の１価の炭
化水素基またはハイドロカーボンオキシ基、各Ｙは加水
分解し得る有機基であり、Ｒ′は基Ｒまたは基Ｙである
）で表されるシランが挙げられる。具体的商品としては
、トーレシリコーン社製のＶＴＭＯ３（ビニルトリメト
キシシラン）、ＶＴＥＯ３（ビニルトリエトキシシラン
）等がある。そして、ポリエチレン１００重量部に対し
て、１〜３重量部程度添加するとよい。
ランのものが好ましく、例えば、一般式、ＲＲ′Ｓ ｉ
Ｙｚ （式中、Ｒはオレフィン性不飽和の１価の炭
化水素基またはハイドロカーボンオキシ基、各Ｙは加水
分解し得る有機基であり、Ｒ′は基Ｒまたは基Ｙである
）で表されるシランが挙げられる。具体的商品としては
、トーレシリコーン社製のＶＴＭＯ３（ビニルトリメト
キシシラン）、ＶＴＥＯ３（ビニルトリエトキシシラン
）等がある。そして、ポリエチレン１００重量部に対し
て、１〜３重量部程度添加するとよい。
また、本発明で使用する有機過酸化物の架橋剤としては
、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２．５−ジブチ
ル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３
等が挙げられる。そして、その添加量としては、上記シ
ランカップリング剤によりグラフト化されたシラングラ
フト化ポリエチレン１００重量部に対して、０．５〜４
重量部を添加する必要がある。なぜならば、０．５重量
部未満では、必要とされる十分な架橋度が得られず、ま
た、４重量部を越えると、混練中にゲル化が進み、押出
時、スコーチが発生し易くなる等して、取り扱いが困難
になるからである。
、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２．５−ジブチ
ル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３
等が挙げられる。そして、その添加量としては、上記シ
ランカップリング剤によりグラフト化されたシラングラ
フト化ポリエチレン１００重量部に対して、０．５〜４
重量部を添加する必要がある。なぜならば、０．５重量
部未満では、必要とされる十分な架橋度が得られず、ま
た、４重量部を越えると、混練中にゲル化が進み、押出
時、スコーチが発生し易くなる等して、取り扱いが困難
になるからである。
また、本発明では、老化防止剤、例えば、４゜４′−チ
オビス（６−ｔ−ブチル）−３−メチルフェノール）、
２．４−ビス−（ｎ−オチルチオ）−６−（４−ヒドロ
キシ−３，５−ジーも−ブチルアニリノ）−１，３，５
−トリアジン等を添加するとよい。
オビス（６−ｔ−ブチル）−３−メチルフェノール）、
２．４−ビス−（ｎ−オチルチオ）−６−（４−ヒドロ
キシ−３，５−ジーも−ブチルアニリノ）−１，３，５
−トリアジン等を添加するとよい。
なお、本発明の組成物には、さらに通常必要により添加
される添加剤、例えば、ステアリン酸亜鉛、パラフィン
等の滑剤等を適宜添加することができる。
される添加剤、例えば、ステアリン酸亜鉛、パラフィン
等の滑剤等を適宜添加することができる。
上記配合からなる本発明の絶縁組成物の製法は、特に限
定されないが、例えば、低密度ポリエチレンにシランカ
ップリング剤、少量の有機過酸化物架橋剤および老化防
止剤を配合し、１８０°Ｃで２分間程加熱してシラング
ラフト化ポリエチレンのペレットを作り、この後、この
ペレットに再度、相当量の有機過酸化物架橋剤をロール
混練や７０〜８０°Ｃでの含浸によって添加し、通常の
架橋ポリエチレンの場合と同様、窒素（Ｎ２）ガス中で
乾式架橋させて行う。
定されないが、例えば、低密度ポリエチレンにシランカ
ップリング剤、少量の有機過酸化物架橋剤および老化防
止剤を配合し、１８０°Ｃで２分間程加熱してシラング
ラフト化ポリエチレンのペレットを作り、この後、この
ペレットに再度、相当量の有機過酸化物架橋剤をロール
混練や７０〜８０°Ｃでの含浸によって添加し、通常の
架橋ポリエチレンの場合と同様、窒素（Ｎ２）ガス中で
乾式架橋させて行う。
このグラフト化処理後の再度、有機過酸化物系架橋剤の
添加により、通常のポリエチレン架橋と同等の架橋スピ
ードで十分な厚肉の絶縁組成物が得られる。勿論、グラ
フト化処理により良好な耐水トリー性が得られる。
添加により、通常のポリエチレン架橋と同等の架橋スピ
ードで十分な厚肉の絶縁組成物が得られる。勿論、グラ
フト化処理により良好な耐水トリー性が得られる。
この絶縁組成物を、押出等によりケーブルコアに絶縁体
として被覆すれば、目的とする電カケープルが得られる
。
として被覆すれば、目的とする電カケープルが得られる
。
〈実施例〉
第１表に示した配合により、本発明に係る絶縁組成物（
実施例）と従来例になる絶縁組成物（比較例１．２）を
作成し、ケーブルの絶縁体として押出成形した。
実施例）と従来例になる絶縁組成物（比較例１．２）を
作成し、ケーブルの絶縁体として押出成形した。
なお、試作ケーブルは、導体断面積１００ｍｍ２、絶縁
体厚９ｍｍ、内部半導電層及び外部半導電層を有する３
層構造からなり、外部シースを省略したものである。
体厚９ｍｍ、内部半導電層及び外部半導電層を有する３
層構造からなり、外部シースを省略したものである。
また、上記の各組成物の作成において、比較例１の組成
物は、通常の架橋ポリエチレンであり、窒素（Ｎ２）ガ
ス中で乾式架橋させたものである。
物は、通常の架橋ポリエチレンであり、窒素（Ｎ２）ガ
ス中で乾式架橋させたものである。
比較例２の組成物は、同表の配合物を１８０°Ｃで約２
分間加熱し、シランクラフト化ポリエチレンを作った後
、ＤＢＶＤＬを添加して、ケーブル絶縁体として押し出
し、架橋は、水架橋として、温度５０°Ｃ１湿度９０％
の調湿ルーム中に１週間保存して行ったものである。本
発明実施例の組成物は、上記比較例２の場合と同様、同
表の配合物を１８０°Ｃで約２分間加熱し、シラングラ
フト化ポリエチレンをペレット状態に形成した後、ＤＣ
Ｐをロール混練で添加し、通常の架橋ポリエチレンと同
様、窒素（Ｎ２）ガス中で乾式架橋させたものである。
分間加熱し、シランクラフト化ポリエチレンを作った後
、ＤＢＶＤＬを添加して、ケーブル絶縁体として押し出
し、架橋は、水架橋として、温度５０°Ｃ１湿度９０％
の調湿ルーム中に１週間保存して行ったものである。本
発明実施例の組成物は、上記比較例２の場合と同様、同
表の配合物を１８０°Ｃで約２分間加熱し、シラングラ
フト化ポリエチレンをペレット状態に形成した後、ＤＣ
Ｐをロール混練で添加し、通常の架橋ポリエチレンと同
様、窒素（Ｎ２）ガス中で乾式架橋させたものである。
そして、上記第１表の各組成物について、夫々の電気特
性（浸水課電試験によるＡＣ破壊値）、耐水トリー性（
発生数、長さ）、架橋度（ゲル分率）を測定したところ
、第２図に示した如き結果を得た。
性（浸水課電試験によるＡＣ破壊値）、耐水トリー性（
発生数、長さ）、架橋度（ゲル分率）を測定したところ
、第２図に示した如き結果を得た。
なお、浸水課電試験は、導体に水を注入した試料ケーブ
ルにおいて、７０°Ｃの温水中でＩＫＨｚ。
ルにおいて、７０°Ｃの温水中でＩＫＨｚ。
３０Ｋｖの電圧を９０日間印加後、ＡＣ（５０Ｈ２）の
電圧を５ Ｋ ｖ ／ ３０分のステップアップの条件
で昇圧して破壊電圧を求めて行った。また、耐水トリー
性については、試験後のケーブルを解体し、絶縁体中の
耐水トリー発生数、長さを調べ、架橋度についても同様
にした調べた。
電圧を５ Ｋ ｖ ／ ３０分のステップアップの条件
で昇圧して破壊電圧を求めて行った。また、耐水トリー
性については、試験後のケーブルを解体し、絶縁体中の
耐水トリー発生数、長さを調べ、架橋度についても同様
にした調べた。
上記の第２表から本発明実施別品の場合は、比較測高に
比べて、電気特性の低下もなく、耐水トリー性を良好で
、さらに絶縁体の内外部は勿論のこと中層部でも十分な
架橋度が得られていることが判る。
比べて、電気特性の低下もなく、耐水トリー性を良好で
、さらに絶縁体の内外部は勿論のこと中層部でも十分な
架橋度が得られていることが判る。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように本発明によれば、耐水ト
リー性が良好で、かつ厚肉のものであっても容易に架橋
できる絶縁組成物が得られる。また、この組成物をケー
ブルの絶縁体として用いることにより、優れた電カケー
プルを得ることができる。
リー性が良好で、かつ厚肉のものであっても容易に架橋
できる絶縁組成物が得られる。また、この組成物をケー
ブルの絶縁体として用いることにより、優れた電カケー
プルを得ることができる。
特許出願人 藤倉電線株式会社
代理人弁理士 石戸谷 重徳 、二≧゛・、！
＼−４、、・
Claims (2)
- （１）低密度ポリエチレンをシランカップリング剤でグ
ラフト化させたシラングラフト化ポリエチレン１００重
量部に、有機過酸化物架橋剤を０．５〜４重量部添加し
て架橋させた絶縁組成物。 - （２）前記請求項１の絶縁組成物を絶縁体に用いた電力
ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2441488A JPH01200511A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 絶縁組成物および電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2441488A JPH01200511A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 絶縁組成物および電力ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01200511A true JPH01200511A (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=12137498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2441488A Pending JPH01200511A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 絶縁組成物および電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01200511A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103756108A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-30 | 芜湖佳诚电子科技有限公司 | 一种防开裂韧性聚乙烯电缆料及其制备方法 |
| CN103756107A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-30 | 芜湖佳诚电子科技有限公司 | 一种改性聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 |
| CN104151694A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 上海至正道化高分子材料股份有限公司 | 一种耐电弧闪络adss光缆护套料 |
| JP2017502105A (ja) * | 2013-11-25 | 2017-01-19 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 水架橋及び過酸化物架橋可能なポリマー組成物 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP2441488A patent/JPH01200511A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017502105A (ja) * | 2013-11-25 | 2017-01-19 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 水架橋及び過酸化物架橋可能なポリマー組成物 |
| CN103756108A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-30 | 芜湖佳诚电子科技有限公司 | 一种防开裂韧性聚乙烯电缆料及其制备方法 |
| CN103756107A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-30 | 芜湖佳诚电子科技有限公司 | 一种改性聚乙烯绝缘电缆料及其制备方法 |
| CN104151694A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 上海至正道化高分子材料股份有限公司 | 一种耐电弧闪络adss光缆护套料 |
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