JPH0687382B2 - 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リン酸系可塑剤量が40重量％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る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と下撚線及び上撚線の表
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％、リン酸系可塑剤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
もリン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。リン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
る中心線と下撚線及び上撚線の表面に前記防錆溶液を塗
布し、次いで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リン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、中心線と６本の下撚り素線および12本の上撚り素
線のそれぞれにリン酸系可塑剤量の多い防錆溶液を塗布
すると、上撚り12本素線の表面にはリン酸系可塑剤の保
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。そこで硬銅
撚線上に絶縁体を被覆する前に、リン酸系可塑剤量を０
〜20重量％とする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リ
ン酸系可塑剤の保護皮膜の厚さをうすい状態に改質し、
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。

又、硬銅同心撚線の製造過程において、塗布する防錆溶
液中のリン酸系可塑剤量の下限に近いものを使用する場
合、絶縁体を被覆する前に、リン酸系可塑剤量を20重量
％とする防錆溶液を上撚り素線上に塗布し、防錆皮膜の
補完をさせ且つリン酸系可塑剤による保護皮膜を付与し
て、すぐれた耐食性を保障するようにする。

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リン酸系可塑剤の添
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（リン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リン酸系可塑剤
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、仮にリン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リン酸系可塑剤が
（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、リン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
良好な密着性とが得られる。

本発明で使用するリン酸系可塑剤は、トリメチル・ホス
フェート、トリブチル・ホスフェート、トリ−（２−エ
チルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシル・ジ
フェニル・ホスフェート、トリブトキシエチル・ホスフ
ェート、トリフェニル・ホスフェート、クレジル・ジフ
ェニル・ホスフェート、イソデシル・ジフェニル・ホス
フェート、トリクレジル・ホスフェート、トリトリル・
ホスフェート、トリキシレニル・ホスフェート、アルキ
ル・アリル・ホスフェートなどで、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リン酸系可塑剤との溶解混合を容
易にし、且つリン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
％、リン酸系可塑剤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と
下撚線及び上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
するリン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と下撚線及び上撚線の表
面に前記防錆溶液を塗布し、次いで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リン酸系可
塑剤の添加量を０〜20重量％と更に減少せしめた防錆溶
液を適宜選択して絶縁体と接する上撚線上に塗布し速乾
して、該上撚線上に残留させるリン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、絶縁体と接する上
撚線に残留するリン酸系可塑剤の膜厚にたとえ多少があ
っても、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、防錆溶液中のリン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リ
ン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と
下撚線及び上撚線に最初に塗布される防錆溶液よりもリ
ン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リン
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
リン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によったて、この絶縁体と
接する上撚線上に残留するリン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）および導体引抜き試験（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１〜６は絶縁被覆する前
に絶縁体と接する上撚り銅素線上にリン酸系可塑剤量を
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リン酸系可塑剤量が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銅素線
上に防錆溶液を絶縁体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リン酸系可
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リン酸系可塑剤量
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と下撚線及び上撚
   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％、リン酸系可塑剤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
   よりもリン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。