JPH087656A - 低圧電線用絶縁材料および低圧電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シンジオタクチックペンタッド分率が０．７
以上であり、かつＭＦＲが０．１〜２０ｇ／１０分であ
るシンジオタクチックポリプロピレンを含む低圧電線用
絶縁材料。また、当該低圧電線用絶縁材料を用いてなる
低圧電線。 【効果】 本発明の低圧電線用絶縁材料は、優れた電気
特性、可撓性を有する。また、当該絶縁材料を加工後急
冷しても、優れた電気特性を示すので、加工速度を高め
て生産効率を向上させることができる。さらに、当該絶
縁材料を用いてなる低圧電線は、優れた電気特性、可撓
性を有し、かつ耐水中破壊特性、カットスルー性にも優
れている。従って、本発明の低圧電線用絶縁材料は、各
種機器用低圧電線、特に水中モーター用低圧電線等の絶
縁材料として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧電線用絶縁材料お
よびこれを用いた低圧電線に関する。さらに詳しくは、
シンジオタクチックポリプロピレンを含む低圧電線用絶
縁材料およびこれを用いた低圧電線に関する。

【０００２】

【従来技術・発明が解決しようとする課題】低圧電線
（例えば機器用電線、特に水中モーター用電線等）にお
ける絶縁材料として、アイソタクチックポリプロピレン
／エチレンプロピレンゴムのブレンド体（以下、「ｉ−
ＰＰ／ＥＰゴム」ともいう）からなるものが、従来から
用いられている。しかし、上記ｉ−ＰＰ／ＥＰゴムから
なる絶縁材料を用いた低圧電線においては、耐水中破壊
特性およびカットスルー性に劣り、問題があった。即
ち、ｉ−ＰＰ／ＥＰゴムを用いた低圧電線では、水中で
長期間使用すると絶縁破壊を起こしやすいという問題が
あった。

【０００３】本発明の目的は、上記問題点がなく、かつ
優れた電気特性を有する低圧電線用絶縁材料、およびそ
れを用いた低圧電線を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、各種材料について低圧電線用絶縁材料へ
の適用可否を検討したところ、下記シンジオタクチック
ポリプロピレンからなる絶縁材料が、従来のｉ−ＰＰ／
ＥＰゴムからなる絶縁材料よりも優れた電気特性を有す
ること、および、当該絶縁材料を用いてなる低圧電線が
十分な可撓性を有し、かつ優れた耐水中破壊特性、カッ
トスルー性を有することを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００５】即ち、本発明は、シンジオタクチックペン
タッド分率が０．７以上であり、かつＭＦＲが０．１〜
２０ｇ／１０分であるシンジオタクチックポリプロピレ
ンを含むことを特徴とする低圧電線用絶縁材料に関す
る。また、本発明は、上記低圧電線用絶縁材料が用いら
れてなることを特徴とする低圧電線に関する。

【０００６】本発明の低圧電線用絶縁材料に使用される
シンジオタクチックポリプロピレン（以下、「ｓ−Ｐ
Ｐ」ともいう）とは、シンジオタクチック構造を有する
ポリプロピレンのことであり、ポリプロピレンとは、プ
ロピレンの単独重合体のみならず、プロピレンと他のオ
レフィンとの共重合体をも含むものとする。ｓ−ＰＰと
しては、好ましくはホモポリマーである。

【０００７】本発明で使用されるｓ−ＰＰは、そのシン
ジオタクチックペンタッド分率が０．７以上であること
が必要である。ここでシンジオタクチックペンタッド分
率とは、１３５℃の１，２，４−トリクロロベンゼン溶
液で６７．８ＭＨｚにて測定した¹³Ｃ−ＮＭＲスペクト
ルにおいて、テトラメチルシランを基準として２０．２
ｐｐｍに観測されるピーク強度（シンジオタクチックペ
ンタッド連鎖に帰属されるメチル基のピーク強度）のプ
ロピレン単位の全メチル基に帰属されるピーク強度の割
合をいう。

【０００８】シンジオタクチックペンタッド分率が０．
７未満のｓ−ＰＰは、融点が低く、かつ電気的破壊強度
や機械特性も低下するので、低圧電線用絶縁材料として
は好ましくない。当該シンジオタクチックペンタッド分
率は、電気特性、機械特性、押し出し加工性等の点か
ら、好ましくは０．８〜０．９５、さらに好ましくは
０．８６〜０．９５である。

【０００９】また、当該ｓ−ＰＰは、そのＭＦＲ〔メル
トフローレート；ＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（荷重１０kg
f 、温度２３０℃）による〕が、０．１〜２０ｇ／１０
分であることが必要である。２０ｇ／１０分を越えるＭ
ＦＲを有するｓ−ＰＰは高温における流動性が過大にな
りすぎ、逆に０．１ｇ／１０分未満のＭＦＲを有するｓ
−ＰＰは流動性が過少となりすぎ、いずれの場合にも加
工性に難点を有する。上記ＭＦＲは、加工性等の点か
ら、好ましくは０．３〜１５ｇ／１０分、さらに好まし
くは０．５〜１０ｇ／１０分である。

【００１０】当該ｓ−ＰＰの重量平均分子量は、押し出
し加工性等の点から、好ましくは3,000 〜400,000 、さ
らに好ましくは10,000〜200,000 である。

【００１１】上記ｓ−ＰＰの製造方法には特に制限はな
い。即ち、重合触媒としては、対称または非対称分子構
造を有する有機金属錯体系触媒、例えばメタロセン化合
物等の立体特異性重合触媒等が使用される。また、重合
条件にも特に制限はなく、例えば塊状重合法、気相重合
法、不活性溶媒を用いる溶液重合法等の方法によって製
造しうる。

【００１２】本発明の低圧電線用絶縁材料には、必要に
応じて、ヒンダードフェノール系、アミン系、あるいは
チオエーテル系等の酸化防止剤あるいは安定剤、アミド
系、ヒドラジッド系等の銅害防止剤、ベンゾフェノン
系、ベンゾイン系等の紫外線防止剤、高級脂肪酸系ある
いはその金属塩系等の滑剤、加工助剤、有機・無機系顔
料、有機・無機系難燃剤、およびシリカやクレー等の充
填剤等、プラスチックに通常用いられる添加剤を添加し
てもよい。

【００１３】上記ｓ−ＰＰを含む本発明の低圧電線用絶
縁材料は、優れた電気特性（インパルス破壊特性、交流
破壊特性、水中での交流破壊特性、体積抵抗率、誘電率
等）を有し、低圧電線に用いるのに十分な可撓性を有す
る。また、耐水中破壊特性、カットスルー性にも優れて
いる。

【００１４】本発明の低圧電線は、上記低圧電線用絶縁
材料を用いてなるものである。本発明でいう低圧電線と
は、３．３ｋＶ未満の電力供給用、計装用あるいは制御
用電線等を指すものである。具体的には、各種機器用電
線、各種回路用電線、水中モーター用電線、ワイヤーハ
ーネス等が挙げられる。

【００１５】本発明の低圧電線においては、上記低圧電
線用絶縁材料を主として絶縁層として用いる。当該低圧
電線の絶縁層の厚さ（絶縁厚）は、電気絶縁性能の点か
ら、好ましくは０．１〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは
０．２〜４．０ｍｍである。

【００１６】また、当該低圧電線に用いられる導体とし
ては、公知の導体、例えば純銅、銅合金導体等が挙げら
れ、これら以外にも、前記導体にメッキを施したもの、
例えばニッケル、銀、錫によるメッキを施したもの等が
挙げられ、特にニッケルメッキしたものが好ましい。さ
らに、前記導体にエナメル等を焼付したもの等も用いら
れる。

【００１７】本発明の低圧電線は、上記低圧電線用絶縁
材料からなる絶縁層を、押し出し機等により導線（例え
ば銅単線、銅撚線、錫メッキ銅撚線、エナメル焼付銅単
線等）上に連続押し出し被覆すること等により製造する
ことができる。

【００１８】上記ｓ−ＰＰを含む絶縁材料を用いた電線
は、従来のｉ−ＰＰ／ＥＰゴムを含む絶縁材料を用いた
電線に比べて、室温でのインパルス破壊電界強度は約８
０〜１３０％高く、室温での交流（ＡＣ）破壊電界強度
は約３０〜６５％高く、カットスルー性は約２０〜５０
％高く、耐水中破壊特性（水中課電寿命）は約３０〜８
０％向上する。

【００１９】また、上記ｓ−ＰＰを含む低圧電線用絶縁
材料から低圧電線を製造する場合、当該絶縁材料を溶融
・成型後、徐冷（−１０℃／分）しても、０℃氷水中で
急冷しても、優れた電気特性を示す。即ち、本発明の低
圧電線用絶縁材料を用いて、絶縁厚の薄い低圧電線を製
造する場合、急速冷却することができるため、加工速度
（電線製造速度）を高めて生産効率を向上させることが
でき、かつ優れた電気特性を有する低圧電線を得ること
ができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されない。

【００２１】実施例１〜８、比較例１ 表１に示すシンジオタクチックペンタッド分率およびＭ
ＦＲを有する各種ｓ−ＰＰ（ホモポリマー）からなる絶
縁材料Ａ〜Ｉを、圧縮成型機を用いて１８０℃で１５分
間、溶融・成型後、徐冷（室温放置冷却）または０℃氷
水中で急冷し、０．３ｍｍ厚シートを得た。

【００２２】比較例２ ｓ−ＰＰの代わりにｉ−ＰＰ／ＥＰゴム（重量比７０／
３０）からなる絶縁材料Ｊを用いた以外は、上記実施例
と同様にして０．３ｍｍ厚シートを得た。

【００２３】絶縁材料Ａ〜Ｊにおいて、ポリマーの各特
性を以下のようにして測定した。シンジオタクチックペ
ンタッド分率は、１３５℃の１，２，４−トリクロロベ
ンゼン溶液で６７．８ＭＨｚにて測定した¹³Ｃ−ＮＭＲ
スペクトルにおいて、テトラメチルシランを基準として
２０．２ｐｐｍに観測されるピーク強度（シンジオタク
チックペンタッド連鎖に帰属されるメチル基のピーク強
度）のプロピレン単位の全メチル基に帰属されるピーク
強度の割合を算出した。ＭＦＲはＡＳＴＭ−Ｄ−１２３
８（荷重１０kgf 、温度２３０℃）に準じて測定し、融
点はＤＳＣ法によるピーク・トップ温度を採用して測定
した。また、分子量はゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーにより測定した。

【００２４】また、上記実施例および比較例で得られた
各試料について、改良型ＭｃＫｅｏｗｎ電極系にてイン
パルス破壊試験およびＡＣ破壊試験を行った。インパル
ス破壊試験では、１×４０μｓｅｃの負極性インパルス
標準波を、予想破壊電圧の７０％値を初期値として、５
ｋＶ／３回印加のステップアップ昇圧方式で課電した。
ＡＣ破壊試験では、予想破壊電圧の７０％値を初期値と
して、１ｋＶ／１分印加のステップアップ昇圧方式で課
電した。なお、インパルス破壊試験、ＡＣ破壊試験とも
１条件につき１０試料のデータを採取し、ワイブル解析
の後、破壊確率６３．３％における破壊値をもってその
試料の耐圧値とした。結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１からわかるように、本発明の低圧電線
用絶縁材料は、徐冷されても、０℃で急冷されても、良
好な電気破壊特性を示す。

【００２７】実施例９〜１６、比較例３〜４ 絶縁材料Ａ〜Ｊを絶縁層として、３０ｍｍφ押し出し機
により、厚さ０．０５ｍｍのポリエステルエナメルを焼
付した導体径２．２ｍｍの銅撚線上に、０．６ｍｍ厚さ
に連続押し出し被覆して（押し出し温度条件＝Ｃ₁ ：１
８０℃、Ｃ₂ ：１８５℃、Ｃ₃ ：１８１℃、Ｄ：１８０
℃）、水中モーター巻線用低圧電線を得た。

【００２８】上記実施例で得られた低圧電線は、比較例
４の従来の低圧電線と同様、良好な外観を有し、かつ十
分な可撓性を有していた。

【００２９】上記実施例および比較例で得られた低圧電
線について、耐水中破壊特性およびカットスルー性を以
下のようにして測定した。耐水中破壊特性は、上記低圧
電線を浸水課電（ＡＣ６Ｖ、水温６０℃）し、絶縁破壊
に至るまでの時間（水中課電寿命）を測定した。また、
カットスルー性は、ＵＬ ＡＷＭ３２３９に定められる
試験方法に基づき、８０℃、荷重４５０ｇ×２、課電圧
直流（ＤＣ）１ｋＶにて実施し、絶縁破壊に至るまでの
時間を測定した。結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２からわかるように、本発明の低圧電線
は、優れた耐水中破壊特性およびカットスルー性を示
す。

【００３２】

【発明の効果】本発明の低圧電線用絶縁材料は、優れた
電気特性、可撓性を有する。また、当該絶縁材料を加工
後急冷しても、優れた電気特性を示すので、加工速度を
高めて生産効率を向上させることができる。さらに、当
該絶縁材料を用いてなる低圧電線は、優れた電気特性、
可撓性を有し、かつ耐水中破壊特性、カットスルー性に
も優れている。従って、本発明の低圧電線用絶縁材料
は、各種機器用低圧電線、特に水中モーター用低圧電線
等の絶縁材料として好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンジオタクチックペンタッド分率が
   ０．７以上であり、かつＭＦＲが０．１〜２０ｇ／１０
   分であるシンジオタクチックポリプロピレンを含むこと
   を特徴とする低圧電線用絶縁材料。
2. 【請求項２】 請求項１記載の低圧電線用絶縁材料が用
   いられてなることを特徴とする低圧電線。