JPH08339717A - 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル - Google Patents
電気絶縁組成物及び電線・ケーブルInfo
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- JPH08339717A JPH08339717A JP7143204A JP14320495A JPH08339717A JP H08339717 A JPH08339717 A JP H08339717A JP 7143204 A JP7143204 A JP 7143204A JP 14320495 A JP14320495 A JP 14320495A JP H08339717 A JPH08339717 A JP H08339717A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は耐水トリー性、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。 【構成】 本発明は、無水マレイン酸の含有量が０．０
２ｗｔ％〜５ｗｔ％になるようにグラフトされたポリエ
チレン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物
に、スチレン・無水マレイン酸共重合体をスチレンの含
有量が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合し
てなることを特徴としている。
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。 【構成】 本発明は、無水マレイン酸の含有量が０．０
２ｗｔ％〜５ｗｔ％になるようにグラフトされたポリエ
チレン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物
に、スチレン・無水マレイン酸共重合体をスチレンの含
有量が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合し
てなることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁組成物及びこれ
を絶縁体として用いた電線・ケーブルに関するものであ
る。
を絶縁体として用いた電線・ケーブルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】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・ケーブル及びその付
属品の絶縁材料として従来から広く用いられている。
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・ケーブル及びその付
属品の絶縁材料として従来から広く用いられている。
【０００３】しかしながら、この架橋ポリエチレンを被
覆した電線・ケーブルは湿潤もしくは浸水雰囲気で使用
すると絶縁体中に水トリーが発生し、材料のもつ優れた
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。すなわち、この架橋ポリエチレンを用いた高圧用絶
縁ケーブルの一般的構成は、図１に示すように、導体１
の上部に内部半導電層２が形成されると共に、この内部
半導電層２の外周に絶縁体３が形成され、さらにこの絶
縁体３の外周に外部半導電層４が形成された構造よりな
るが、この絶縁体３中にボウタイ状水トリーが発生する
ほか、界面水トリーが内部半導電層２又は外部半導電層
４より発生し、最悪の場合には絶縁体３を貫通して絶縁
破壊に至ることすらある。
覆した電線・ケーブルは湿潤もしくは浸水雰囲気で使用
すると絶縁体中に水トリーが発生し、材料のもつ優れた
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。すなわち、この架橋ポリエチレンを用いた高圧用絶
縁ケーブルの一般的構成は、図１に示すように、導体１
の上部に内部半導電層２が形成されると共に、この内部
半導電層２の外周に絶縁体３が形成され、さらにこの絶
縁体３の外周に外部半導電層４が形成された構造よりな
るが、この絶縁体３中にボウタイ状水トリーが発生する
ほか、界面水トリーが内部半導電層２又は外部半導電層
４より発生し、最悪の場合には絶縁体３を貫通して絶縁
破壊に至ることすらある。
【０００４】この水トリーは絶縁体中のボイド、異物、
並びに絶縁体と半導電層界面の不整などの局所的高電界
部に水が凝集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、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
ーブルの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。
並びに絶縁体と半導電層界面の不整などの局所的高電界
部に水が凝集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、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
ーブルの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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな各方面に渡って水トリーの発生抑止の努力・研究が
重ねられているにも拘わらず、上記水トリーの発生を大
幅に減少できる段階には到達していないのが現状であ
る。
うな各方面に渡って水トリーの発生抑止の努力・研究が
重ねられているにも拘わらず、上記水トリーの発生を大
幅に減少できる段階には到達していないのが現状であ
る。
【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決するため
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、不整等といった欠陥が生じていても耐水トリ
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。
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、不整等といった欠陥が生じていても耐水トリ
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第一の発明は、無水マレイン酸の含有量が０．０２ｗ
ｔ％〜５ｗｔ％になるようにグラフトされたポリエチレ
ン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物に、
スチレン・無水マレイン酸共重合体をスチレンの含有量
が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合してな
る電気絶縁組成物であり、また、第二の発明は、ポリエ
チレン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物
に、無水マレイン酸をグラフトしたポリマを無水マレイ
ン酸の含有量が０．０２ｗｔ％〜５ｗｔ％になるように
ブレンドし、さらに、スチレン・無水マレイン酸共重合
体をスチレンの含有量が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％に
なるように配合してなる電気絶縁組成物である。そし
て、さらに、第三の発明はこのような電気絶縁組成物を
導体上に被覆してなる電線・ケーブルである。
の第一の発明は、無水マレイン酸の含有量が０．０２ｗ
ｔ％〜５ｗｔ％になるようにグラフトされたポリエチレ
ン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物に、
スチレン・無水マレイン酸共重合体をスチレンの含有量
が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合してな
る電気絶縁組成物であり、また、第二の発明は、ポリエ
チレン又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物
に、無水マレイン酸をグラフトしたポリマを無水マレイ
ン酸の含有量が０．０２ｗｔ％〜５ｗｔ％になるように
ブレンドし、さらに、スチレン・無水マレイン酸共重合
体をスチレンの含有量が０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％に
なるように配合してなる電気絶縁組成物である。そし
て、さらに、第三の発明はこのような電気絶縁組成物を
導体上に被覆してなる電線・ケーブルである。
【０００８】本発明において、無水マレイン酸グラフト
ポリマ中の無水マレイン酸の量と無水マレイン酸グラフ
トポリマをブレンドした樹脂中の無水マレイン酸の量を
０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％としたのは、０．０５ｗｔ％
未満では、配合するスチレン・無水マレイン酸共重合体
が析出し、耐ボウタイトリー性の効果がないからで、５
ｗｔ％を越えると電気特性が悪くなるからである。
ポリマ中の無水マレイン酸の量と無水マレイン酸グラフ
トポリマをブレンドした樹脂中の無水マレイン酸の量を
０．０５ｗｔ％〜５ｗｔ％としたのは、０．０５ｗｔ％
未満では、配合するスチレン・無水マレイン酸共重合体
が析出し、耐ボウタイトリー性の効果がないからで、５
ｗｔ％を越えると電気特性が悪くなるからである。
【０００９】また、このスチレン・無水マレイン酸共重
合体の代表例としては、次式のようなものがある。
合体の代表例としては、次式のようなものがある。
【００１０】
【化１】
【００１１】ここでスチレンの含有量を０．０５ｗｔ％
〜１０ｗｔ％と規定したのは、０．０５ｗｔ％未満で
は、耐ボウタイトリー性の効果がないからで、反対に１
０ｗｔ％を越えると電気特性が悪くなるからである。
〜１０ｗｔ％と規定したのは、０．０５ｗｔ％未満で
は、耐ボウタイトリー性の効果がないからで、反対に１
０ｗｔ％を越えると電気特性が悪くなるからである。
【００１２】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スチレン・エチレンブチレン
オレフィン結晶ブロックコポリマを添加してなる樹脂組
成物は、導体外周に直接ある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性を形成する。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
一般的である。
あるいはこれらの混合物にスチレン・エチレンブチレン
オレフィン結晶ブロックコポリマを添加してなる樹脂組
成物は、導体外周に直接ある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性を形成する。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
一般的である。
【００１３】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。
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。
【００１４】ここで、スチレン・エチレンブチレンオレ
フィン結晶ブロックコポリマの添加量を１重量部から１
０重量部としたのは、１重量部未満では充分なボウタイ
トリー特性を示さず、また、１０重量部を越えると誘電
特性が悪影響を与えるからである。
フィン結晶ブロックコポリマの添加量を１重量部から１
０重量部としたのは、１重量部未満では充分なボウタイ
トリー特性を示さず、また、１０重量部を越えると誘電
特性が悪影響を与えるからである。
【００１５】その他、必要によっては滑剤、着色剤、充
填剤、架橋促進剤などを添加することは一向に差し支え
ない。
填剤、架橋促進剤などを添加することは一向に差し支え
ない。
【００１６】
【作用】本発明は上述したような電気絶縁組成物を用い
たため、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存在していても、従来と
同等以上の電気特性を有しつつ、耐水トリー性、特にボ
ウタイトリー性が大幅に向上する。尚、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などで遮水したケーブルにもボウタ
イトリーが見いだされている。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この発明の絶縁体
が有効であることは勿論である。
たため、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存在していても、従来と
同等以上の電気特性を有しつつ、耐水トリー性、特にボ
ウタイトリー性が大幅に向上する。尚、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などで遮水したケーブルにもボウタ
イトリーが見いだされている。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この発明の絶縁体
が有効であることは勿論である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。
【００１８】表１に示す配合の組成物を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１．５ｍｍ厚の
内部半導電層２及び外部半導電層４とともに、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
熱媒体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５を完成させ、８種類の
試料（実施例１〜５、比較例１〜３）を得、これら各試
料について耐ボウタイトリー性及び電気特性についての
評価を行った。尚、この耐ボウタイトリー性の評価方法
としては、上記各試料を９０℃の温水中に浸漬し、導体
−水間にＡＣ３ｋＶを５００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）を調べた。一方、電気特性の評価方法と
しては、シェーリングブリッジを用い、ケーブル絶縁体
に係る電界を１０ｋＶ／ｍｍにし、そのときの誘電正接
を測定し、誘電正接の値が０．０５％以下であれば○、
それを越えるものを×として評価した。
ールで混練してシートを作り、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１．５ｍｍ厚の
内部半導電層２及び外部半導電層４とともに、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
熱媒体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５を完成させ、８種類の
試料（実施例１〜５、比較例１〜３）を得、これら各試
料について耐ボウタイトリー性及び電気特性についての
評価を行った。尚、この耐ボウタイトリー性の評価方法
としては、上記各試料を９０℃の温水中に浸漬し、導体
−水間にＡＣ３ｋＶを５００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）を調べた。一方、電気特性の評価方法と
しては、シェーリングブリッジを用い、ケーブル絶縁体
に係る電界を１０ｋＶ／ｍｍにし、そのときの誘電正接
を測定し、誘電正接の値が０．０５％以下であれば○、
それを越えるものを×として評価した。
【００１９】
【表１】
【００２０】この結果、表１からも明らかなように、本
発明に係る実施例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、誘電特性も良好な値を
示した。これに対し、無水マレイン酸グラフトポリマを
用いない比較例１は、ボウタイトリー発生数が極めて多
く、耐ボウタイトリー性に大きく劣ってしまった。ま
た、無水マレイン酸の濃度が５％を越える比較例２もボ
ウタイトリー発生数が多く、耐ボウタイトリー性に劣っ
てしまった。さらにスチレンの濃度が本発明の規定量を
超える比較例３では、耐ボウタイトリー特性のみなら
ず、誘電正接も悪化してしまった。
発明に係る実施例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、誘電特性も良好な値を
示した。これに対し、無水マレイン酸グラフトポリマを
用いない比較例１は、ボウタイトリー発生数が極めて多
く、耐ボウタイトリー性に大きく劣ってしまった。ま
た、無水マレイン酸の濃度が５％を越える比較例２もボ
ウタイトリー発生数が多く、耐ボウタイトリー性に劣っ
てしまった。さらにスチレンの濃度が本発明の規定量を
超える比較例３では、耐ボウタイトリー特性のみなら
ず、誘電正接も悪化してしまった。
【００２１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、従来と同
等以上の電気特性を有しつつ、耐水トリー性、特にボウ
タイトリー性が大幅に向上するため、長期に渡って優れ
た電気絶縁性能を維持することができる等といった優れ
た効果を発揮する。
等以上の電気特性を有しつつ、耐水トリー性、特にボウ
タイトリー性が大幅に向上するため、長期に渡って優れ
た電気絶縁性能を維持することができる等といった優れ
た効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施例を示す拡大断面図である。
１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁体 ４ 外部半導電層
Claims (3)
- 【請求項１】 無水マレイン酸の含有量が０．０２ｗｔ
％〜５ｗｔ％になるようにグラフトされたポリエチレン
又はエチレン系共重合体あるいはこれらの混合物に、ス
チレン・無水マレイン酸共重合体をスチレンの含有量が
０．０５ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合してなる
ことを特徴とする電気絶縁組成物。 - 【請求項２】 ポリエチレン又はエチレン系共重合体あ
るいはこれらの混合物に、無水マレイン酸をグラフトし
たポリマを無水マレイン酸の含有量が０．０２ｗｔ％〜
５ｗｔ％になるようにブレンドし、さらに、スチレン・
無水マレイン酸共重合体をスチレンの含有量が０．０５
ｗｔ％〜１０ｗｔ％になるように配合してなることを特
徴とする電気絶縁組成物。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電気絶縁組成物か
らなる絶縁体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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7143204A JPH08339717A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7143204A JPH08339717A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339717A true JPH08339717A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15333308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7143204A Pending JPH08339717A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08339717A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022180939A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 住友電気工業株式会社 | 樹脂組成物、電力ケーブル、および電力ケーブルの製造方法 |
| WO2025057389A1 (ja) * | 2023-09-15 | 2025-03-20 | 古河電気工業株式会社 | 電力ケーブル用絶縁性樹脂組成物および電力ケーブル |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7143204A patent/JPH08339717A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022180939A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 住友電気工業株式会社 | 樹脂組成物、電力ケーブル、および電力ケーブルの製造方法 |
| JPWO2022180939A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | ||
| WO2025057389A1 (ja) * | 2023-09-15 | 2025-03-20 | 古河電気工業株式会社 | 電力ケーブル用絶縁性樹脂組成物および電力ケーブル |
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