JPH1064351A - 電気絶縁部材およびその製造方法 - Google Patents

電気絶縁部材およびその製造方法

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JPH1064351A
JPH1064351A JP22287296A JP22287296A JPH1064351A JP H1064351 A JPH1064351 A JP H1064351A JP 22287296 A JP22287296 A JP 22287296A JP 22287296 A JP22287296 A JP 22287296A JP H1064351 A JPH1064351 A JP H1064351A
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JP
Japan
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polyethylene
insulating member
voids
section
extruder
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Pending
Application number
JP22287296A
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English (en)
Inventor
Masaki Kawahigashi
正記 川東
Hiroshi Kato
寛 加藤
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 押出機内を減圧しながらポリエチレンを
押出成形し電気絶縁部材を形成することを特徴とする電
気絶縁部材の製造方法。また、該製造方法によって形成
された電気絶縁部材であって、当該電気絶縁部材の任意
の断面に現れるボイドのうち、外径1〜10μmのボイ
ドの数が、断面1mm2 あたり200個以下であり、か
つ外径10μmを越えるボイドの数が、断面1mm2
たり50個以下であることを特徴とする電気絶縁部材。 【効果】 本発明によれば、ボイドが少なく、耐電圧特
性に優れた電気絶縁部材およびその製造方法を提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁部材およ
びその製造方法に関し、詳しくは耐電圧特性に優れた電
気絶縁部材およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】従来よ
り、電力ケーブルおよびその接続部の絶縁には、主に架
橋ポリエチレンが用いられている。このような電気絶縁
部材は、その中にボイドが多数存在すると、また特に大
ボイドが存在すると、ボイド部分で放電が起こり、電気
的な破壊の発端となり易いため、耐電圧特性に劣るもの
であった。そこで、本発明者らは、原料樹脂中のボイド
数が、電気絶縁部材中のボイド数に直接影響し、これに
より電気絶縁部材の耐電圧特性に大きく影響することを
見出した。特に、押出成型により製造される、押出モー
ルド型接続部(EMJ)やブロックモールド型接続部
(BMJ)等の接続部においては、その形状故に、溶融
押出時に原料ポリエチレンが渦を巻くなどして、樹脂中
のボイドが集中し易く、即ち該原料ポリエチレン中のボ
イド数が電気絶縁部材の耐電圧特性に影響を及ぼすこと
を見出し、さらにこの集中により大ボイドが形成される
可能性があるという問題を見出した。
【0003】本発明の目的は、耐電圧特性に優れた電気
絶縁部材、並びにその製造方法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、押出機内
を減圧しながらポリエチレンを押出成形することによ
り、原料ポリエチレン中のボイド数を制御し、かつ成形
時におけるボイドの発生も抑制でき、かくして最終的に
得られる電気絶縁部材中のボイドを有意に減少させるこ
とができ、ひいては耐電圧特性に優れる電気絶縁部材を
得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、以下の通りである。 押出機内を減圧しながらポリエチレンを押出成形し電
気絶縁部材を形成することを特徴とする電気絶縁部材の
製造方法。
【0006】1段目の押出機内を減圧しながらポリエ
チレンを2段目の押出機に押出し、該押出機において架
橋剤を加えてポリエチレンを押出成形し電気絶縁部材を
形成することを特徴とする電気絶縁部材の製造方法。
【0007】減圧が、押出機内の圧力を0.8気圧以
下にするものであるまたは記載の電気絶縁部材の製
造方法。
【0008】上記ポリエチレンが、下記(A)の条件
を満たすポリエチレンペレットであるまたは記載の
電気絶縁部材の製造方法。 (A)当該ポリエチレンペレットの任意の断面に現れる
ボイドのうち、外径1〜10μmのボイドの数が、断面
1mm2 あたり200個以下であり、かつ外径10μm
を越えるボイドの数が、断面1mm2 あたり50個以下
であるポリエチレンペレット。
【0009】押出機内を減圧しながらポリエチレンを
押出成形することによって形成された電気絶縁部材であ
って、当該電気絶縁部材の任意の断面に現れるボイドの
うち、外径1〜10μmのボイドの数が、断面1mm2
あたり200個以下であり、かつ外径10μmを越える
ボイドの数が、断面1mm2 あたり50個以下であるこ
とを特徴とする電気絶縁部材。
【0010】1段目の押出機内を減圧しながらポリエ
チレンを2段目の押出機に押出し、該押出機において架
橋剤を加えてポリエチレンを押出成形することによって
形成された電気絶縁部材であって、当該電気絶縁部材の
任意の断面に現れるボイドのうち、外径1〜10μmの
ボイドの数が、断面1mm2 あたり200個以下であ
り、かつ外径10μmを越えるボイドの数が、断面1m
2 あたり50個以下であることを特徴とする電気絶縁
部材。
【0011】電気絶縁部材が電力ケーブル接続部の絶
縁層であるまたは記載の電気絶縁部材。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の電気絶縁部材の製造方法
を図を用いて詳しく説明する。図1は、本発明の製造方
法の一例を示す模式図である。同図では、押出機1の内
部を減圧機2により減圧しながらポリエチレン3を金型
4内へ押出成形し電気絶縁部材を形成する場合を示して
いる。
【0013】本発明の電気絶縁部材およびその製造方法
に用いられるポリエチレンは、特に制限されず、例えば
高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエ
チレンが挙げられる。中でも、加工性の点より、低密度
ポリエチレン、特に高圧法低密度ポリエチレンが好まし
い。
【0014】当該ポリエチレンは、他のオレフィン(例
えば、1−プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−
ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−
1−ペンテン等のα−オレフィン等)との共重合体であ
ってもよい。
【0015】該ポリエチレンは、JIS K−7210
で規定されるメルトフローレート(MFR,荷重:2.
16kgf、温度:190℃)が、加工性の点から、
0.5〜4.0g/10分の範囲であることが好まし
く、より好ましくは0.6〜2.5g/10分の範囲で
ある。
【0016】また、該ポリエチレンの形状は特に限定さ
れず、ペレット状、パウダー状のいずれであってもよ
い。中でも、取扱い性の点より、ペレット状が好まし
い。
【0017】さらに、当該ポリエチレンは、次のような
ポリエチレンペレットであることが好ましい。即ち、当
該ポリエチレンペレットの任意の断面に現れるボイドの
うち、外径1〜10μmのボイドの数が、断面1mm2
あたり200個以下であり、かつ外径10μmを越える
ボイドの数が、断面1mm2 あたり50個以下であるポ
リエチレンペレットを用いることにより、さらに耐電圧
特性に優れた電気絶縁部材が得られる。ここで、ボイド
の外径は、その形状が円形でない場合には、最大の外径
寸法とする。外径1〜10μmのボイドの数は、好まし
くは100個以下、より好ましくは50個以下である。
また、外径10μmを越えるボイドの数は、好ましくは
30個以下、より好ましくは0個である。
【0018】本発明において、ボイドの数は、次のよう
にして測定される。ポリエチレンペレットを、測定に供
するためにカッターで約500μm厚にスライスし、該
スライス片を光学顕微鏡を用いて焦点を合わせることに
より、該スライス片内を通過する断面を得る。該断面1
mm2 視野範囲で焦点が合っているボイドをカウントす
ることによりボイドの数およびその外径が測定される。
【0019】本発明の電気絶縁部材の製造においては、
押出機内を減圧しながらポリエチレンを押出成形するこ
とを特徴とする。ここで、減圧とは、大気圧よりも低圧
である状態をいう。該減圧によって、耐電圧強度の高い
電気絶縁体を得ることができる。減圧は、押出機内の圧
力を好ましくは0.8気圧以下にするものであり、より
好ましくは0.5気圧以下である。
【0020】また、押出温度は、120〜130℃が好
ましい。
【0021】本発明において押出成形に供せられるポリ
エチレンは、通常、架橋剤、また必要に応じてその他常
用の添加剤が添加されて用いられる。
【0022】架橋剤としては、例えばジクミルパーオキ
サイド(DCP)、2,5−ジメチル−ジ−t−ブチル
パーオキシヘキサン、1,3−ビス(t−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−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等が挙げ
られる。架橋剤の配合量は、ポリエチレン100重量部
に対し、通常1.0〜2.5重量部程度、好ましくは
1.2〜2.0重量部程度である。
【0023】その他の添加剤としては、酸化防止剤、ス
テアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸系あるい
はその金属塩系等の滑剤、高級脂肪酸アミド等の加工助
剤、アミド、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、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、ポリエチレンに通常用いられる添加剤が挙
げられる。
【0024】また、図2は、本発明の製造方法の他の例
を示す模式図である。同図では、1段目の押出機1aの
内部を減圧機2により減圧しながらポリエチレン3を2
段目の押出機1bに押出し、2段目の押出機1bにおい
て架橋剤5を加え、これを金型4内へ押出成形し電気絶
縁部材を形成する場合を示している。この様な構成とす
ることによって、架橋剤のロスが少なくなる等の長所が
得られる。この場合の減圧は、大気圧よりも低圧である
状態である。好ましくは、一段目の押出機内の圧力を
0.8気圧以下にするものであり、より好ましくは0.
5気圧以下である。
【0025】以上のようにして得られる本発明の電気絶
縁部材の用途は限定されないが、電力ケーブル接続部の
絶縁層または電力ケーブルの絶縁層、その他絶縁テー
プ、絶縁シート、チューブ等が挙げられる。
【0026】本発明の電気絶縁部材は、上記製造方法を
用いることにより、当該電気絶縁部材の任意の断面にお
いて、前記のようにして測定される外径1〜10μmの
ボイドの数が、断面1mm2 あたり200個以下であ
り、かつ外径10μmを越えるボイドの数が、断面1m
2 あたり50個以下である電気絶縁部材となる。外径
1〜10μmのボイドの数が200個を越えると、当該
電気絶縁部材は耐電圧強度の低いものとなる。外径1〜
10μmのボイドの数は、好ましくは100個以下、よ
り好ましくは50個以下である。また、外径10μmを
越えるボイドの数は、好ましくは30個以下、より好ま
しくは0個である。
【0027】
【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、本発明はこれら実施例に限定されない。
【0028】本発明の電気絶縁部材の耐電圧特性を評価
するために、後述する実施例および比較例の条件で、図
3に示す電力ケーブルの接続構造を構成し、ボイド状況
およびAC破壊試験に供した。同図は、電気絶縁部材6
を用い、電力ケーブル7aおよび7bを接続した場合の
断面図である。実施例および比較例で得られる電気絶縁
部材6を使用し、導体接続管8にはアルミを、内部半導
電層9にはカーボンブラック含有エチレン−酢酸ビニル
共重合体を用いた。電力ケーブルは、同図に示すよう
に、導体10(銅線)上に絶縁層11(架橋ポリエチレ
ン)が設けられてなる。このようなケーブル接続構造を
用い、そのボイド状況および耐電圧強度を以下のように
して測定した。
【0029】〔ボイド状況〕電気絶縁部材をカッターで
約500μm厚にスライスし、該スライス片を光学顕微
鏡を用いて焦点を合わせることにより、該スライス片内
を通過する断面を得る。該断面1mm2 視野範囲で焦点
が合っているボイドをカウントすることによりボイドの
数およびその外径を測定した(スライス片50枚の平
均)。評価は、以下の通りである。 ○:1μm以上のボイドが断面1mm2 あたり200個
以下である。 ×:1μm以上のボイドが断面1mm2 あたり200個
を越える。
【0030】〔AC破壊試験〕ケーブル接続構造にAC
電圧を印加し、耐電圧強度を以下のようにして評価し
た。 ○:破壊電圧が910kV以上である。 ×:破壊電圧が910kV未満である。
【0031】実施例1 本実施例では図1に示す方法でケーブル接続構造を構成
した。即ち、高圧法低密度ポリエチレン(ZF−33、
三菱油化製)100重量部に、DCP(パークミルD,
日本油脂製)2.0重量部、酸化防止剤(ノクラック3
00,大内新興化学工業製)0.3重量部を加えたもの
を、同図のようにして押出機内を減圧しながら押出成形
し、ケーブル接続構造を構成した。押出条件は、減圧:
0.7気圧、押出温度:130℃である。
【0032】実施例2 本実施例では図2に示す方法でケーブル接続構造を構成
した。即ち、高圧法低密度ポリエチレン(ZF−33、
三菱油化製)100重量部に、酸化防止剤(ノクラック
300,大内新興化学工業製)0.3重量部を加えたも
のを、同図のようにして1段目の押出機内を減圧しなが
ら2段目の押出機に押出し、2段目の押出機においてD
CP(パークミルD,日本油脂製)2.0重量部を測量
注入して押出成形し、ケーブル接続構造を構成した。1
段目の押出機における押出条件は、減圧:0.5気圧、
押出温度:130℃であり、2段目の押出機における押
出条件は、減圧:0.5気圧、押出温度:130℃であ
る。
【0033】比較例1 本実施例では図1に示す方法より減圧機を除いた方法で
ケーブル接続構造を構成した。即ち、高圧法低密度ポリ
エチレン(ZF−33、三菱油化製)100重量部に、
DCP(パークミルD,日本油脂製)2.0重量部、酸
化防止剤(ノクラック300,大内新興化学工業製)
0.3重量部を加えたものを、図1より減圧機を除いた
押出機を用いて押出成形し、ケーブル接続構造を構成し
た。押出条件は、押出温度:130℃である。
【0034】以上の結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、耐電圧特性に優れた電
気絶縁部材およびその製造方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の一例を示す模式図である。
【図2】本発明の製造方法の他の例を示す模式図であ
る。
【図3】実施例および比較例に用いた電力ケーブルの接
続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1、1a、1b 押出機 2 減圧機 3 ポリエチレン 4 金型 5 架橋剤 6 電気絶縁部材 7a、7b 電力ケーブル 8 導体接続管 9 内部半導電層 10 導体 11 絶縁層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押出機内を減圧しながらポリエチレンを
    押出成形し電気絶縁部材を形成することを特徴とする電
    気絶縁部材の製造方法。
  2. 【請求項2】 1段目の押出機内を減圧しながらポリエ
    チレンを2段目の押出機に押出し、該押出機において架
    橋剤を加えてポリエチレンを押出成形し電気絶縁部材を
    形成することを特徴とする電気絶縁部材の製造方法。
  3. 【請求項3】 減圧が、押出機内の圧力を0.8気圧以
    下にするものである請求項1または2記載の電気絶縁部
    材の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記ポリエチレンが、下記(A)の条件
    を満たすポリエチレンペレットである請求項1または2
    記載の電気絶縁部材の製造方法。(A)当該ポリエチレ
    ンペレットの任意の断面に現れるボイドのうち、外径1
    〜10μmのボイドの数が、断面1mm2 あたり200
    個以下であり、かつ外径10μmを越えるボイドの数
    が、断面1mm2 あたり50個以下であるポリエチレン
    ペレット。
  5. 【請求項5】 押出機内を減圧しながらポリエチレンを
    押出成形することによって形成された電気絶縁部材であ
    って、当該電気絶縁部材の任意の断面に現れるボイドの
    うち、外径1〜10μmのボイドの数が、断面1mm2
    あたり200個以下であり、かつ外径10μmを越える
    ボイドの数が、断面1mm2 あたり50個以下であるこ
    とを特徴とする電気絶縁部材。
  6. 【請求項6】 1段目の押出機内を減圧しながらポリエ
    チレンを2段目の押出機に押出し、該押出機において架
    橋剤を加えてポリエチレンを押出成形することによって
    形成された電気絶縁部材であって、当該電気絶縁部材の
    任意の断面に現れるボイドのうち、外径1〜10μmの
    ボイドの数が、断面1mm2 あたり200個以下であ
    り、かつ外径10μmを越えるボイドの数が、断面1m
    2 あたり50個以下であることを特徴とする電気絶縁
    部材。
  7. 【請求項7】 電気絶縁部材が電力ケーブル接続部の絶
    縁層である請求項5または6記載の電気絶縁部材。
JP22287296A 1996-08-23 1996-08-23 電気絶縁部材およびその製造方法 Pending JPH1064351A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106782926A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 安徽纵横高科电缆股份有限公司 一种矿物绝缘电缆挤出设备

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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