JPH07245014A - 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、湿潤もしくは浸水雰囲気中
であっても水トリーの発生を抑止して、電気絶縁性の低
下を未然に防止す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。 【構成】 本発明はポリエチレンまたは、エチレン系共
重合体あるいはこれらの混合物に、ブチル酸３，３−ビ
ス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
エチレンエステルを添加してなることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐水トリー性、特に耐ボ
ウタイトリー性に優れた電気絶縁組成物及び電線・ケー
ブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリオレフィンのうち、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は、電気
絶縁性及び耐熱性に優れていることから、電線・ケーブ
ルの絶縁材料として広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この架橋ポ
リエチレン絶縁電線・ケーブルは湿潤もしくは浸水雰囲
気中に架橋ポリエチレンを使用すると絶縁体中に水トリ
ーが発生し、絶縁材料のもつ優れた電気絶縁性が大きく
低下するという問題がある。

【０００４】すなわち、高圧用絶縁ケーブルの一般的構
成は、図１に示すように、導体１上に内部半導体層２が
形成されると共に、その外周に絶縁体３が形成され、さ
らにこの絶縁体３の外周に外部半導体層４が設けられた
構成をしているが、上記のような条件下では絶縁体３の
内部にボウタイ状水トリーが発生したり、さらに内部半
導体層２または外部半導体層４には界面水トリーが発生
し、最悪の場合にはこれが絶縁体３を貫通して絶縁破壊
をに至ることもある。

【０００５】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、その目的は湿潤も
しくは浸水雰囲気中であっても水トリーの発生を抑止し
て、電気絶縁性の低下を未然に防止することができる新
規な電気絶縁組成物及び電線・ケーブルを提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この水トリーは絶縁体中
のボイト、異物、並びに絶縁体と半導電層界面に不整等
の局所的高電界部に水が凝縮することによって発生す
る。このため、電線・ケーブル中のこれらの欠陥を除去
するために多くの努力が払われてきており、レジンの品
質管理や電線・ケーブル製造技術の改善によって、水ト
リーの発生の抑止効果が向上してきている。しかし各方
面にわたる努力が重ねられているにも拘らず、上記水ト
リーの発生を皆無にできる段階には到達しておらず、鋭
意その発生の抑止対策についての検討が進められてい
る。

【０００７】上記課題を解決するために本発明は、ポリ
エチレンまたは、エチレン系共重合体あるいはこれらの
混合物に、ブチル酸３，３−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシフェニル）エチレンエステルを添加
してなる電気絶縁組成物及びこの電気絶縁組成物を絶縁
体として用いた電線・ケーブルである。

【０００８】本発明において、ブチル酸３，３−ビス
（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）エ
チレンエステルとは、図２に示すような構造単位を示す
ものである。

【０００９】電気絶縁組成物を構成するベースレジンと
しては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、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
ピレン共重合体等、エチレンを過半に含むポリオレフィ
ンが該当し、これらのうちいずれか、または、２種以上
組み合わせて用いても良い。

【００１０】このようなポリエチレンまたはエチレン系
共重合体あるいはこれらの混合物にヒドロ芳香族炭化水
素を添加してなる樹脂組成物は、導体外周に直接或いは
半導電層を介して被覆され、架橋あるいは非架橋の電気
絶縁層を形成する。架橋する場合は、ジクミルパーオキ
サイド、２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキシン−３に代表されるパーオキサイドを用
いて加熱架橋するのが一般である。

【００１１】また、ビニルトリエトキシシランのような
有機シランをポリマにグラフトし、水分と接触させてシ
ラノール縮合触媒によりシランを縮合させて架橋させた
いわゆるシラン水架橋、あるいは電子線のような電離性
放射線の照射による架橋でも良い。

【００１２】その他、必要によっては潤滑、着色剤、充
填剤、架橋促進剤等を添加することは一向に差し支えな
い。

【００１３】

【作用】本発明の電線・ケーブルは上述したような構成
の電気絶縁組成物を絶縁体として用いたことにより、湿
潤もしくは浸水雰囲気環境下における耐水トリー性、特
に耐ボウタイトリー性を大巾に向上することができる。
従って、絶縁体中のボイド、異物、並びに絶縁体と半導
電層界面の不整といった欠陥が生じていても、水トリー
の発生を抑止することができ、電気絶縁性の低下を未然
に防止することができる。また、ボウタイトリーに及ぼ
す水分の影響は極めて大きく、気中で課電したケーブル
や金属シース等で遮水したケーブルにもボウタイトリー
が見出だされている。これらは外部から浸水した水分に
よるものではなく、ケーブル製造時に架橋ポリエチレン
の内部に含まれる微量の水分によるものである。このよ
うなボウタイトリーに対しても本発明の絶縁性が有効で
ある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の好適実施例及び比較例を説明
する。

【００１５】表１に示す配合の組成物を、それぞれ１２
０℃の熱ロールで混練してシートに形成し、ペレタイザ
ーでペレット化した。次いで、このペレットを押出機に
導入し、図１に示すように、外径３ｍｍの銅導体１上に
０．５ｍｍ厚の内部半導体層２及び外部半導体層４と共
に２ｍｍ厚の絶縁体３として押出した。この後、直ちに
窒素ガスを熱触媒とした乾式架橋管内において架橋し、
その後加圧冷却することによってケーブル化し、これら
ケーブル試料としてそれぞれボウタイトリー発生数、添
加剤のブルームについての評価を行った。尚、ボウタイ
トリー発生数の評価方法としては、それぞれの試料を９
０℃の温水中に浸漬し、導体−水間にＡＣ３ｋＶを５０
０日間印加した後、これを薄くスライスし、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
トリーの発生の有無と個数（０．２ｍｍ以上）を調べ
た。また、添加剤のブルームの評価方法としては、課電
終了後の試料表面を目視観察ならびに赤外線吸収スペク
トル法による分析を行い、添加剤の析出の有無を調べ
た。

【００１６】

【表１】

【００１７】この結果、表１からも明らかなように、実
施例１〜５の各試料は、いずれも耐ボウタイトリー性が
良好であり、また、添加剤の析出もみられなかった。こ
れに対し、添加剤の添加量が本発明の規定量以上の比較
例１は添加剤が析出すると共に、多数のボウタイトリー
が発生し、また、添加剤の添加量が本発明の規定量以下
の比較例２及び、添加剤を全く添加していない比較例３
のいずれも多数のボウタイトリーが発生し、いずれも添
加剤の耐ボウタイトリー性が不十分であった。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、湿
潤もしくは浸水雰囲気環境下における耐水トリー性、特
に耐ボウタイトリー性が大巾に向上するため、絶縁体中
のボイド、異物、並びに絶縁体と半導電層界面の不整と
いった欠陥が生じていても、水トリーの発生を抑止する
ことができ、電気絶縁性の低下を未然に防止することが
できる等といった優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電線・ケーブルの一実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明に用いる添加剤の構造を示す構造式図で
ある。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 内部半導体層 ３ 絶縁体 ４ 外部半導体層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエチレンまたは、エチレン系共重合
   体あるいはこれらの混合物に、ブチル酸３，３−ビス
   （３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）エ
   チレンエステルを添加してなることを特徴とする電気絶
   縁組成物。
2. 【請求項２】 ポリエチレンまたは、エチレン系共重合
   体あるいはこれらの混合物１００重量部に、ブチル酸
   ３，３−ビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
   フェニル）エチレンエステルを０．０１〜３．０重量部
   添加してなることを特徴とする電気絶縁組成物。
3. 【請求項３】 上記請求項１または２記載のいずれかの
   電気絶縁組成物を、導体上に被覆してなることを特徴と
   する電線・ケーブル。