JPH1064338A - 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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- JPH1064338A JPH1064338A JP8222772A JP22277296A JPH1064338A JP H1064338 A JPH1064338 A JP H1064338A JP 8222772 A JP8222772 A JP 8222772A JP 22277296 A JP22277296 A JP 22277296A JP H1064338 A JPH1064338 A JP H1064338A
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Landscapes
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- Organic Insulating Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、絶縁体中にボイド、異物、
不整など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性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も
のである。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、ポ
リエチレン又はエチレン共重合体あるいはこれらの混合
物に、０．１〜１０重量％のスチレンをグラフトしたス
チレングラフトポリエチレンと、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体とを配合する。
不整など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性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も
のである。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、ポ
リエチレン又はエチレン共重合体あるいはこれらの混合
物に、０．１〜１０重量％のスチレンをグラフトしたス
チレングラフトポリエチレンと、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体とを配合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
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。
【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
熱性などに優れていることから、電線、ケーブルの絶縁
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
熱性などに優れていることから、電線、ケーブルの絶縁
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下で使
用すると絶縁体中に水トリーが発生し、材料の持つ優れ
た電気絶縁性能が大きく低下するという欠点がある。
覆した電線・ケーブルは湿潤もしくは浸水雰囲気下で使
用すると絶縁体中に水トリーが発生し、材料の持つ優れ
た電気絶縁性能が大きく低下するという欠点がある。
【０００４】この電気絶縁性能を低下させる原因となる
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などの欠陥部に
水が凝集することによって発生することが知られてい
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、例えば、
レジンの品質改良や電線・ケーブルの製造技術の改良な
どによって水トリーの発生抑止効果が向上してきてい
る。
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などの欠陥部に
水が凝集することによって発生することが知られてい
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、例えば、
レジンの品質改良や電線・ケーブルの製造技術の改良な
どによって水トリーの発生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
うな各方面に亘って水トリーの発生を抑制するための努
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達していないのが現状
である。
うな各方面に亘って水トリーの発生を抑制するための努
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達していないのが現状
である。
【０００６】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、絶
縁体中にボイド、異物、不整など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性を大幅に
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ものである。
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、不整など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性を大幅に
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ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明はポリエチレン又はエチレン共重合体あるいは
ポリエチレンとエチレン共重合体の混合物に、０．１〜
１０重量％のスチレンをグラフトしたスチレングラフト
ポリエチレンと、スチレン−無水マレイン酸共重合体と
を配合してなる電気絶縁組成物及び、さらに０．０５〜
５重量％の無水マレイン酸をグラフトした無水マレイン
酸グラフトポリエチレンとを配合してなる電気絶縁組成
物及び、これらいずれか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電線・ケーブルである。
に本発明はポリエチレン又はエチレン共重合体あるいは
ポリエチレンとエチレン共重合体の混合物に、０．１〜
１０重量％のスチレンをグラフトしたスチレングラフト
ポリエチレンと、スチレン−無水マレイン酸共重合体と
を配合してなる電気絶縁組成物及び、さらに０．０５〜
５重量％の無水マレイン酸をグラフトした無水マレイン
酸グラフトポリエチレンとを配合してなる電気絶縁組成
物及び、これらいずれか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電線・ケーブルである。
【０００８】これにより、優れた電気特性を維持すると
共に、耐水トリー、特に耐ボウタイトリー性が向上す
る。
共に、耐水トリー、特に耐ボウタイトリー性が向上す
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。
態を説明する。
【００１０】図１は本発明に係る電線ケーブルの実施の
一形態を示す拡大断面図であり、図中１は軟銅撚線等か
らなる導体、２は内部半導電層、３は樹脂組成物からな
る絶縁体、４は外部半導電層である。
一形態を示す拡大断面図であり、図中１は軟銅撚線等か
らなる導体、２は内部半導電層、３は樹脂組成物からな
る絶縁体、４は外部半導電層である。
【００１１】この絶縁体３を構成する組成物は、ポリエ
チレン又はエチレン共重合体あるいはこれらの混合物
に、０．１〜１０重量％のスチレンをグラフトしたスチ
レングラフトポリエチレンと、スチレン−無水マレイン
酸共重合体とを配合してなる電気絶縁組成物、あるい
は、さらにこれらに０．０５〜５重量％の無水マレイン
酸をグラフトした無水マレイン酸グラフトポリエチレン
を追加配合してなる電気絶縁組成物からなっており、優
れた電気特性及び耐水トリー、特に耐ボウタイトリー性
に優れた特性を発揮することができる。
チレン又はエチレン共重合体あるいはこれらの混合物
に、０．１〜１０重量％のスチレンをグラフトしたスチ
レングラフトポリエチレンと、スチレン−無水マレイン
酸共重合体とを配合してなる電気絶縁組成物、あるい
は、さらにこれらに０．０５〜５重量％の無水マレイン
酸をグラフトした無水マレイン酸グラフトポリエチレン
を追加配合してなる電気絶縁組成物からなっており、優
れた電気特性及び耐水トリー、特に耐ボウタイトリー性
に優れた特性を発揮することができる。
【００１２】ここで、スチレンのグラフト量を０．１〜
１０重量％に規定したのは０．１重量％未満では水トリ
ー抑制に効果がなく、１０重量％を超えると誘電特性が
悪化するからである。
１０重量％に規定したのは０．１重量％未満では水トリ
ー抑制に効果がなく、１０重量％を超えると誘電特性が
悪化するからである。
【００１３】また、さらに上記の成分に、無水マレイン
酸グラフトポリエチレンを併用すると異物や不整部分の
界面の密着性を向上する働きがあり、水トリーの発生を
一層抑制することができる。ここで、無水マレイン酸の
グラフト量を０．０５〜５重量％としたのは、０．０５
重量％未満では水トリー抑制に効果がなく、５重量％を
超えると誘電特性を悪化させるためである。
酸グラフトポリエチレンを併用すると異物や不整部分の
界面の密着性を向上する働きがあり、水トリーの発生を
一層抑制することができる。ここで、無水マレイン酸の
グラフト量を０．０５〜５重量％としたのは、０．０５
重量％未満では水トリー抑制に効果がなく、５重量％を
超えると誘電特性を悪化させるためである。
【００１４】尚、本発明に用いるスチレン−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。
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。
【００１５】
【化１】
【００１６】スチレン−無水マレイン酸共重合体は、ポ
リエチレン又はエチレン共重合体成分１００重量部に対
して０．０５〜５重量部の範囲で添加することが好まし
く、０．０５重量部未満では水トリー抑制に効果が小さ
く、５重量部を越えると誘電特性を悪化させる傾向にあ
る。
リエチレン又はエチレン共重合体成分１００重量部に対
して０．０５〜５重量部の範囲で添加することが好まし
く、０．０５重量部未満では水トリー抑制に効果が小さ
く、５重量部を越えると誘電特性を悪化させる傾向にあ
る。
【００１７】本発明のポリエチレン又はエチレン共重合
体とは、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン及びエチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−スチレン共重合体などエチレンを過半にポリオレフ
ィンが該当する。
体とは、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン及びエチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−スチレン共重合体などエチレンを過半にポリオレフ
ィンが該当する。
【００１８】そして、これらポリエチレンを主体とする
電気絶縁組成物を架橋する方法としては、ジクミルパー
オキサイド、１−( ２−tert−ブチルパーオキシイソプ
ロピル）−１−イソプロピルベンゼンまたは１−( ２−
tert−ブチルパーオキシイソプロピル）−３−イソプロ
ピルベンゼン、１，３−ビス−（tert−ブチルパーオキ
シ−イソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，
５−（tert−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３等の有
機過酸化物による化学架橋が挙げられ、これらを単独あ
るいは２種類以上混合して用いることができる。
電気絶縁組成物を架橋する方法としては、ジクミルパー
オキサイド、１−( ２−tert−ブチルパーオキシイソプ
ロピル）−１−イソプロピルベンゼンまたは１−( ２−
tert−ブチルパーオキシイソプロピル）−３−イソプロ
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シ−イソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，
５−（tert−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３等の有
機過酸化物による化学架橋が挙げられ、これらを単独あ
るいは２種類以上混合して用いることができる。
【００１９】また、このような有機過酸化物と一緒に、
芳香族α−メチルアルケニル二量体を併用することも可
能である。ここで、このような二量体には、α−メチル
スチレン、パラ−メチル−α−メチルスチレン、パラ−
イソプロピル−α−メチルスチレン、メタ−エチル−α
−メチルスチレン、メタ−メチル−α−メチルスチレ
ン、ａｒ−ジメチル−α−メチルスチレン、ａｒ−クロ
ル−α−メチルスチレン、ａｒ−クロル−ａｒ−メチル
−α−メチルスチレン、ａｒ−ジエチル−α−メチルス
チレン、ａｒ−メチル−ａｒ−イソプロピル−α−メチ
ルスチレン等の不飽和二量体が包含される。
芳香族α−メチルアルケニル二量体を併用することも可
能である。ここで、このような二量体には、α−メチル
スチレン、パラ−メチル−α−メチルスチレン、パラ−
イソプロピル−α−メチルスチレン、メタ−エチル−α
−メチルスチレン、メタ−メチル−α−メチルスチレ
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ル−α−メチルスチレン、ａｒ−クロル−ａｒ−メチル
−α−メチルスチレン、ａｒ−ジエチル−α−メチルス
チレン、ａｒ−メチル−ａｒ−イソプロピル−α−メチ
ルスチレン等の不飽和二量体が包含される。
【００２０】さらにこれら二量体は、単独及び二種類以
上使用しても良い。この二量体は、押出し成形時のポリ
エチレンの架橋を防止する働きがあり、押出し成形時の
スコーチを防止でき、外観の良い電線・ケーブルを得る
ことができる。
上使用しても良い。この二量体は、押出し成形時のポリ
エチレンの架橋を防止する働きがあり、押出し成形時の
スコーチを防止でき、外観の良い電線・ケーブルを得る
ことができる。
【００２１】さらに、上述した以外の架橋方法として
は、ビニルトリエトキシシランなどのシラン類を用いた
シラン水架橋や電子線等の電離放射線による照射架橋を
用いることもできる。
は、ビニルトリエトキシシランなどのシラン類を用いた
シラン水架橋や電子線等の電離放射線による照射架橋を
用いることもできる。
【００２２】また、上記電気絶縁組成物には上記成分の
他に、酸化防止剤、滑剤、着色剤などの添加剤を適宜加
えることは一向に差し支えない。
他に、酸化防止剤、滑剤、着色剤などの添加剤を適宜加
えることは一向に差し支えない。
【００２３】尚、ボウタイトリーに及ぼす水分の影響は
極めて大きく、気中で荷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出されて
いる。これらは外部から浸透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内部に含まれる
微量の水分によるものであると考えられる。このような
ボウタイトリーに対しても有効であることはいうまでも
ない。
極めて大きく、気中で荷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出されて
いる。これらは外部から浸透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内部に含まれる
微量の水分によるものであると考えられる。このような
ボウタイトリーに対しても有効であることはいうまでも
ない。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例と共に
詳述する。
詳述する。
【００２５】先ず、以下の表１に示すように配合した９
種類の組成物（実施例１〜５、比較例１〜４）をそれぞ
れ１２０℃の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタ
イザでペレット化した。次いで、これら各ペレットを押
出機に導入し、図１に示すように６０ｍｍ2 の軟銅撚線
からなる導体１上に０．７ｍｍ厚の内部半導電層２及び
外部半導電層４とともに４ｍｍ厚さの絶縁体３として押
し出した後、これを直ちに窒素ガスを媒体とした乾式架
橋管内において架橋し、その後冷却することによってそ
れぞれケーブル化した。
種類の組成物（実施例１〜５、比較例１〜４）をそれぞ
れ１２０℃の熱ロールで混練してシートを作り、ペレタ
イザでペレット化した。次いで、これら各ペレットを押
出機に導入し、図１に示すように６０ｍｍ2 の軟銅撚線
からなる導体１上に０．７ｍｍ厚の内部半導電層２及び
外部半導電層４とともに４ｍｍ厚さの絶縁体３として押
し出した後、これを直ちに窒素ガスを媒体とした乾式架
橋管内において架橋し、その後冷却することによってそ
れぞれケーブル化した。
【００２６】そして、これら９種類のケーブルを試料と
し、各試料について耐ボウタイトリー性及び電気特性を
調べ、それぞれの特性について評価を行った。
し、各試料について耐ボウタイトリー性及び電気特性を
調べ、それぞれの特性について評価を行った。
【００２７】尚、この耐ボウタイトリー特性の評価方法
としては、上記試料を９０℃の温水中に浸漬し、導体と
水との間に５０Ｈｚ、９ｋＶの交流電圧を５００日間印
可した後、ケーブル断面を薄くスライスしてメチレンブ
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（２００μｍ以上）を計数し
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、ケーブル絶縁体に掛かる電界を１０ｋ
Ｖ／ｍｍとし、そのときの誘電正接を測定し、誘電正接
の値が０．０５％以下であれば合格として○、それを超
えるものを不合格として×を標記した。
としては、上記試料を９０℃の温水中に浸漬し、導体と
水との間に５０Ｈｚ、９ｋＶの交流電圧を５００日間印
可した後、ケーブル断面を薄くスライスしてメチレンブ
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（２００μｍ以上）を計数し
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、ケーブル絶縁体に掛かる電界を１０ｋ
Ｖ／ｍｍとし、そのときの誘電正接を測定し、誘電正接
の値が０．０５％以下であれば合格として○、それを超
えるものを不合格として×を標記した。
【００２８】
【表１】
【００２９】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はいずれもボウタイトリーの発
生数が少なく、また、誘電正接も良好であった。
発明に係る実施例１〜５はいずれもボウタイトリーの発
生数が少なく、また、誘電正接も良好であった。
【００３０】これに対し、スチレングラフトポリエチレ
ンとスチレン−無水マレイン酸共重合体を加えない比較
例１及びスチレン−無水マレイン酸共重合体を配合しな
い比較例２はいずれもボウタイトリーの発生数が極めて
多かった。また、スチレン又は無水マレイン酸のグラフ
ト濃度が高いポリエチレンを配合した比較例３，４は誘
電正接が悪化してしまった。
ンとスチレン−無水マレイン酸共重合体を加えない比較
例１及びスチレン−無水マレイン酸共重合体を配合しな
い比較例２はいずれもボウタイトリーの発生数が極めて
多かった。また、スチレン又は無水マレイン酸のグラフ
ト濃度が高いポリエチレンを配合した比較例３，４は誘
電正接が悪化してしまった。
【００３１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、絶縁体中
にボイド、異物、不整などといった欠陥が生じている場
合に拘わらず、耐水トリー性、特に耐ボウタイトリー性
が大幅に向上するため、長期に亘って優れた電気性能を
維持できる等といった優れた効果を発揮することができ
る。
にボイド、異物、不整などといった欠陥が生じている場
合に拘わらず、耐水トリー性、特に耐ボウタイトリー性
が大幅に向上するため、長期に亘って優れた電気性能を
維持できる等といった優れた効果を発揮することができ
る。
【図１】本発明に係る電線・ケーブルの実施の一形態を
拡大断面図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 51/06 ＬＬＥ Ｃ０８Ｌ 51/06 ＬＬＥ Ｈ０１Ｂ 7/02 Ｈ０１Ｂ 7/02 Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリエチレン又はエチレン共重合体ある
いはこれらの混合物に、０．１〜１０重量％のスチレン
をグラフトしたスチレングラフトポリエチレンと、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体とを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共重合体ある
いはこれらの混合物に、０．１〜１０重量％のスチレン
をグラフトしたスチレングラフトポリエチレンと、０．
０５〜５重量ｗｔ％の無水マレイン酸をグラフトした無
水マレイン酸グラフトポリエチレンと、スチレン−無水
マレイン酸共重合体とを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又は請求項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 |
|---|---|---|---|
| JP8222772A JPH1064338A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP8222772A JPH1064338A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064338A true JPH1064338A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16787654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8222772A Pending JPH1064338A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 電気絶縁組成物及び電線・ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064338A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2986098A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-07-26 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| FR2986099A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-07-26 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| JPWO2022180939A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8222772A patent/JPH1064338A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2986098A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-07-26 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| FR2986099A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-07-26 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| WO2013110893A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| WO2013110892A1 (fr) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Nexans | Cable electrique a moyenne ou haute tension |
| JPWO2022180939A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | ||
| 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 |
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