JPH0687379B2 - 絶縁電線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベンゾトリアゾール防錆溶液を用いて、銅撚
線表面の変色が長期にわたって防止される絶縁電線およ
び電力ケーブルの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、銅線および銅撚線の保管中、又は絶縁電線の製造
工程中および電線保管中において、銅線表面や撚線導体
表面が変色することがあり、その対策として種々の製造
工程で銅線、銅撚線などに銅用防錆溶液が塗布されてい
る。

一方、屋外用配電線として塩化ビニル絶縁電線（OW）、
ポリエチレン絶縁電線（OE）、架橋ポリエチレン絶縁電
線（OC）などが多用されているが、架線後、数年にして
銅線表面に黒色酸化銅皮膜が生成し、稀に硬銅撚線がナ
イフカット状に異常断線する、いわゆる、応力腐食割れ
を起すことがあり、電力保安上、重要な問題となってい
る。

この応力腐食割れは、端末から電線内部に侵入した雨水
が電線の空隙に溜水し、濃縮されて腐食性溜水となって
銅線表面に厚い黒色酸化銅皮膜を形成し、その皮膜のク
ラック部に露出する下地銅を選択的に溶解するという腐
食要因と、硬銅撚線の加工時に生ずる曲げ応力および電
線のドラム巻き時に生ずる曲げ応力に抗して架線時に生
じる応力などの応力要因との相互作用で起るものとされ
ている。

このような長期の腐食環境で発生する応力腐食割れに対
して、ベンゾトリアゾールをアルコールなどの揮発性溶
剤単独なものに溶解した溶液を硬銅撚線に塗布しても十
分な耐食性皮膜が形成されないため、長期の耐食効果が
期待できず、応力腐食割れを起す問題がある。

そのため解決手段として、銅用防錆成分を添加した絶
縁層を用いる方法、硬銅撚線内に水密コンパウンドを
充填する方法、ベンゾトリアゾール誘導体を流動パラ
フィン、ポリブテン、シリコーン油などに溶解したもの
を硬銅撚線上に塗布する方法などが提案されている。

しかしながら、については、絶縁層からの防錆剤の溶
出に難があり、長期間銅の変色を防止させることが困難
で、絶縁層の絶縁抵抗が低下する好ましくない問題があ
る。については、製造コストが高く、水密コンパウン
ドの除去作業が煩わしく、除去が十分でないときは接続
部の通電特性が低下する問題がある。については、そ
の使用によって絶縁体と硬銅撚線との密着性が低下し、
引抜き強度が不足するという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、硬銅撚
線に防錆溶液を塗布することにより、銅線や硬銅撚線の
表面上に強固な耐食性皮膜を形成し、硬銅撚線内部に腐
食性雨水が侵入しても、長期にわたって銅色を維持し、
且つ絶縁体と硬銅撚線との密着性が良好な絶縁電線およ
び電力ケーブルの製造方法を提供することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討し
た結果、導体引抜に適合するには絶縁体と接する銅素線
に塗布する防錆溶液中のフタール酸系可塑剤量が重量40
％の臨界点にあることを見出して、本発明を完成させた
ものである。上記の目的を達成すために本発明の絶縁電
線の製造方法は、硬銅撚線における中心線又は／および
下撚線の表面にベンゾトリアゾール又は／およびベンゾ
トリアゾール誘導体0.1〜10重量％、フタール酸系可塑
剤２〜70重量％、残部が溶剤から成る防錆溶液を塗布
し、次いで上撚線の表面に前記防錆溶液よりもフタール
酸系可塑剤の添加量を相対的に少なくして防錆溶液塗布
した後、絶縁体を被覆する前に、前記上撚線の表面に前
記防錆溶液よりもフタール酸系可塑剤の添加量を０〜20
重量％と更に減少せしめた防錆溶液を塗布するものであ
る。

以下、本発明の構成について更に詳細に説明する。

本発明に使用する防錆溶液において、ベンゾトリアゾー
ルの添加量を0.1〜10重量％とするのは、10重量％以上
添加しても耐食性皮膜がより以上形成されないために、
防錆効果が飽和に達し、過剰量は析出するので好ましく
ない。逆に、0.1重量％以下の添加量では、十分な耐食
性皮膜が形成されないため、防錆効果が得られない。ベ
ンゾトリアゾールの好ましい添加量は１〜５重量％であ
る。フタール酸系可塑剤の使用量を２〜70重量％とする
のは、70重量％以上では塗布後、撚線導体上に粘つきが
残ると共に導体引抜き試験が好ましくない。逆に、２重
量％未満以下では、形成する耐食性皮膜に対する保護作
用に欠けるため、十分な防錆効果が得られにくい。

次に本発明の構成で、前述したように、硬銅撚線におけ
る中心線又は／および下撚線の表面に前記防錆溶液を塗
布し、次いで上撚線の表面に前記防錆溶液よりもフター
ル酸系可塑剤の配合量を相対的に少なくした防錆溶液を
塗布した後、最終的に絶縁体を被覆する前に、前記上撚
線の表面に前記防錆溶液よりもフタール酸系可塑剤の添
加量を０〜20重量％と更に減少せしめた防錆溶液を塗布
するのは、具体的に説明すると、19本の硬銅同心撚線の
製造過程において、中心素線と６本の下撚り素線はフタ
ール酸系可塑剤量の多い防錆溶液を、12本の上撚りには
前者より少ないフタール酸系可塑剤を添加した防錆溶液
をそれぞれ塗布し、塗布後の硬銅撚線上に絶縁体を被覆
するに際し、フタール酸系可塑剤の添加量を０〜20重量
％とした防錆溶液を適宜選択して塗布し速乾させて、絶
縁体と接する12本上撚り素線上に残留するフタール酸系
可塑剤の保護皮膜厚を少なくして絶縁体を被覆すると、
絶縁体と硬銅撚線との密着性が向上でき、すぐれた耐食
性と架渉に適した絶縁電線とすることができるためであ
る。

この場合、本発明で示すフタール酸系可塑剤の添加量を
特定上限量から中間量の防錆溶液を用いて、中心素線と
下撚り素線および上撚り素線にそれぞれ塗布したもの
は、絶縁体と接する上撚り12本素線の表面にはフタール
酸系可塑剤の保護皮膜が厚く残留するため、絶縁体を施
すと絶縁体と硬銅撚線との密着性が低下して好ましくな
い。そこで、フタール酸系可塑剤を添加しない防錆溶液
を塗布して、上撚り12本の素線上に残留するフタール酸
系可塑剤の保護皮膜の厚さを薄い状態に改質し、更に耐
食性を付与して絶縁体と硬銅撚線との密着性を向上させ
るようにする。

次に、７本の硬銅同心撚線の場合、中心素線と６本の上
撚り素線で構成されているため、撚導体の中心から絶縁
体と接する方向に向かってフタール酸系可塑剤の添加量
を順次少なくして塗布することもできる。

前記のように、絶縁体を被覆する前に、上撚線（上撚り
素線）表面に塗布される防錆溶液のフタール酸系可塑剤
の添加量が０重量％でも良しとするのは、先にも詳述し
たところであるが、所謂上撚線の表面には第一の工程で
塗布された防錆溶液（フタール酸系可塑剤の添加量が２
〜70重量％）中に含まれているある程度の濃度のフター
ル酸系可塑剤が存在しているため、第二の工程で、つま
り絶縁体を被覆する前に、仮にフタール酸系可塑剤を全
く含まない防錆溶液を上撚線の表面に塗布しても、前記
の通り、第一の工程で塗布した防錆溶液中に含まれたフ
タール酸系可塑剤が（完全に拭い去られないで微量とは
言え）残存しており、これがベンゾトリアゾール又は／
およびベンゾトリアゾール誘導体と相乗的に働き合って
十分な防錆効果を惹起させ、併せて絶縁体と硬銅撚線と
の密着性を向上させるからである。従って、フタール酸
系可塑剤の添加量を殊に特定上限から中間量の防錆溶液
を用いた場合などには、絶縁体を被覆する前に絶縁体と
接する硬銅素線、つまり上撚線、に塗布する防錆溶液中
の可塑剤量がたとえ０重量％であっても、所期通りの、
好ましい防錆効果と良好な密着性が得られる。

本発明で使用するフタール酸系可塑剤は、ジメチルフタ
レート、ジエチルフタレート、ジプチルフタレート、ジ
オクチルフタレート、ジ−ｎオクチルフタレート、高級
アルコールフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジ
イソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジフェ
ニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシ
ルフタレート、ジノニルフタレート、ジノルマルアルキ
ルフタレート、ベンジルフタレート、ジメトキシエチル
フタレート、ジメチルシクロヘキシルフタレート、アル
キルベンジルフタレート、メチルフタリルグリコレート
などで、これらの群の１種以上が使用できる。

使用する溶剤はベンゾトリアゾール又は／およびベンゾ
トリアゾール誘導体とフタール酸系可塑剤との溶解混合
を容易にし、且つフタール酸系可塑剤のもつ粘つきを調
整するために用いられるが、かかる溶剤としては、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ールなどのアルコール系溶剤とトリクロルエタンが好ま
しいが、特に限定されるものではない。

なお、本発明ではベンゾトリアゾールのほか、ベンゾト
リアゾールモノエタノールアミン塩、ベンゾトリアゾー
ルジエチルアミン塩、ベンゾトリアゾールシクロヘキシ
ルアミン塩、ベンゾトリアゾールモルホリン塩、ベンゾ
トリアゾールジイソプロピルアミン塩、メチルベンゾト
リアゾールシクロヘキシルアミン塩などのベンゾトリア
ゾール誘導体も使用することができる。

〔作用〕

屋外用絶縁電線が応力腐食割れによって断線するのは、
該絶縁電線が架線された後、引留部、端末部又は接続部
などの僅かなすき間から電線内部の硬銅撚線の撚り空隙
部に腐食性雨水が侵入し、長期に亘って溜満する腐食要
因が第一義である。従って、屋外用絶縁電線として具備
すべき要件はすぐれた耐食性と、架線時に対応するきび
しい導体引抜試験、すなわち絶縁体と接する銅素線との
良好な密着性を有することである。

本発明で使用する防錆溶液、すなわちベンゾトリアゾー
ル又は／およびベンゾトリアゾール誘導体0.1〜10重量
％、フタール酸系可塑剤２〜70重量％、残部が溶剤のア
ルコールなどからなる防錆溶液を硬銅撚線における中心
線又は／および下撚線表面上に塗布すると、アルコール
の存在の下、銅表面に防錆成分とのキレート結合による
防錆皮膜が良好に形成され、アルコールが揮発すれば、
含有するフタール酸系可塑剤が前記防錆皮膜上に保護皮
膜として形成し、二重の防錆効果が高められ、耐食性が
向上する。

また、硬銅撚線における中心線又は／および下撚線の表
面に前記防錆溶液を塗布し、次いで上撚線の表面に前記
防錆溶液よりもフタール酸系可塑剤の配合量を相対的に
少なくした防錆溶液を塗布した後、最終的に絶縁体を被
覆する前に、前記上撚線の表面に前記防錆溶液よりもフ
タール酸系可塑剤の添加量を０〜20重量％と更に減少せ
しめた防錆溶液を塗布し速乾して、該上撚線上に残留さ
せるフタール酸系可塑剤皮膜の粘つき調整と均一化を行
い、且つ、該上撚線上の防錆皮膜の補完を同時に施すよ
うにするので、きびしい耐食性と導体引抜試験に適合
し、応力腐食断線を防止できるものとなる。

つまり、防錆溶液中にフタール酸系可塑剤添加量が多け
れば（ただし、70重量％を越えることは好ましくない
が）、防錆効果，耐食性は所期通りに好ましい状態で達
成される反面、塗布後、絶縁体と接する上撚線上に残留
するフタール酸系可塑剤の皮膜が必然的に厚くなるか
ら、絶縁電線としたとき、絶縁体と上撚線との密着性が
低下し、架線時に絶縁体が引抜かれ、好ましくない問題
が生じる。

この点、本発明では、前記の通り、絶縁体を被覆する前
に、前記上撚線の表面に前記硬銅撚線における中心線又
は／および下撚線に最初に塗布される防錆溶液よりもフ
タール酸系可塑剤の配合量を相対的に少なくした防錆溶
液を塗布した後、最終的に絶縁体を被覆する前に、前記
上撚線の表面に前記防錆溶液よりもフタール酸系可塑剤
の添加量を０〜20重量％と更に減少せしめた防錆溶液を
塗布する、という手段を講じることによって、換言すれ
ば、防錆効果を高める一度目の塗布はフタール酸系可塑
剤の濃度の高い防錆溶液を用い、そのために絶縁体とこ
れに接する上撚線との間に生じる滑りの問題は、二度目
の防錆処理において塗布される防錆溶液中のフタール酸
系可塑剤を可及的に薄くして再度この絶縁体と接する上
撚線上に塗布することで、この絶縁体と接する上撚線上
に残留するフタール酸系可塑剤の保護皮膜の厚さを薄い
状態に改質し、さらに耐食性を付与して絶縁体と上撚線
との密着性を向上させるものであるから、防錆効果の改
善向上が絶縁体と接する上撚線との密着性を損なう、と
いう相容れない要求を見事に解決し、所期の目的をうま
く達成できた。

〔実施例〕 以下、本発明にかかる実施例と比較例を対比して説明す
る。

外径2.0mmφの硬銅素線19本を同心撚りに撚り合せ、そ
の外周をポリエチレン絶縁体で被覆するに際し、予め中
心素線と六本の下撚り、12本の上撚り銅素線および絶縁
被覆する前に絶縁体と接する銅素線の表面に第１表に示
すそれぞれの配合の防錆溶液を塗布する。例えば、中心
素線と６本の下撚り素線および12本の上撚り素線の塗布
は、防錆溶液をマイクロポンプで定量送量し、エアーワ
イパーを設けた防錆槽を通過させて行ない、絶縁体と接
する銅素線表面の塗布は、撚線に重錘付フェルトを巻付
け、その上端に防錆溶液をマイクロポンプで定量送流
し、熱風乾燥機中を通過、速乾させて行なう。引続きそ
の外周にポリエチレン絶縁体を押出被覆して60mm²屋外
用ポリエチレン絶縁電線を製造した。得られた各絶縁電
線について、以下に説明する耐食性試験（注１、注２、
注３）および誘導引抜き試験（注４）を行なった。その
結果を第１表の下段に合わせて示す。

（注１）絶縁電線から10cm長の試料を金ノコで切断し、
絶縁体を剥いだ導体素線を濃度100ppmの硫化ナトリウム
水溶液に室温で30秒間浸漬した後取り出して、導体素線
表面の変色状態を目視し、耐食性良否の判定をした。

（注２）絶縁電線から10cm長の試料を金ノコで切断し、
絶縁体を剥離して硬銅撚線を取り出し、導体素線の表面
に付着する防錆溶液を溶剤で洗い落した後、濃度100ppm
の硫化ナトリウム水溶液に室温で30秒間浸漬した後取り
出して、導体素線表面の変色状態を目視し、耐食性良否
の判定をした。

（注１），（注２）の判定基準は、○印を変色のないも
の、△印を僅かに変色のあるもの、×印を明瞭に変色の
あるものとして評価した。

（注３）絶縁電線から30cm長の試料を金ノコで切断し、
これを濃度100ppmのアンモニヤ水溶液に1/2浸漬し、60
℃で８時間、室温で16時間のヒートサイクルを１週間続
けては新しいアンモニヤ水溶液と取り替える腐食環境
に、８週間浸漬させた後、試料を取り出して絶縁体を剥
離し、導体上に生成する酸化銅の平均皮膜厚を求め、そ
の値から耐食性の良否の判断をした。

判定基準は、○印を皮膜厚0.2μｍ未満のもの、△印を
皮膜厚0.2〜0.3μｍの範囲にあるもの、×印を皮膜厚0.
3μｍを超えるものとして評価した。

（注４）絶縁電線から3m長の試料を金ノコで切断し、片
端0.3m端の絶縁体を10cm剥離し、他端を固定し、片端の
絶縁体に荷重1ton（引抜き荷重）を加えたときの、絶縁
体の引抜き具合を観察し、導体と絶縁体との密着性良否
の判断をした。

判定基準は、○印を引抜きにくいもの、△印を僅かなが
ら引抜けるもの、×印を大きく引抜けるものとして評価
した。

結果からわかるように、実施例１〜７は絶縁被覆する前
に絶縁体と接する上撚り銅素線上にフタール酸系可塑剤
量を０〜20重量％とする防錆溶液を塗布し、銅素線表面
に残留する防錆溶液中のフタール酸系可塑剤量が40重量
％の臨界点以下に調整するので、いずれの試験において
も良好な結果を示すが、比較例１は絶縁体と接する上撚
りの銅素線上に防錆溶液を絶縁前に塗布していないた
め、耐食性を有するものの導体と絶縁体との密着性が低
下し、導体引抜試験が好ましくない。比較例２はベンゾ
トリアゾールの添加量が少ないため、銅表面に十分な耐
食性皮膜が形成されず、好ましくない。比較例３は中心
線、下撚りおよび上撚り銅素線上に塗布する防錆溶液中
のフタール酸系可塑剤添加量が不足するため、耐食性試
験が好ましくない。比較例４は塗布する防錆溶液中のフ
タール酸系可塑剤量が臨界量を超えるため、導体引抜試
験に適合しない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る製造方法によれば、
絶縁体と接する上撚り銅素線との密着性がよく、且つ撚
線導体上にすぐれた耐食性皮膜と保護皮膜とをもつ絶縁
電線が得られるので、従来、絶縁電線又は電力ケーブル
の製造工程中および電線保管中に撚線導体が変色する問
題も十分防止することができると共に、屋外用絶縁電線
として架線した後、その端末部などから腐食性雨水の侵
入があっても、応力腐食割れを起す憂もないので、その
効果が大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹谷 千加士 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タ ツタ電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−57416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−200604（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬銅撚線における中心線又は／および下撚
   線の表面にベンゾトリアゾール又は／およびベンゾトリ
   アゾール誘導体0.1〜10重量％、フタール酸系可塑剤２
   〜70重量％、残部が溶剤から成る防錆溶液を塗布し、次
   いで上撚線の表面に前記防錆溶液よりもフタール酸系可
   塑剤の添加量を相対的に少なくして防錆溶液塗布した
   後、絶縁体を被覆する前に、前記上撚線の表面に前記防
   錆溶液よりもフタール酸系可塑剤の添加量を０〜20重量
   ％と更に減少せしめた防錆溶液を塗布することを特徴と
   する絶縁電線の製造方法。