JPS61190804A - 電力ケ−ブル用半導電性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野」 本発明は、電力ケーブルの内・外部半導？！層として使
用される半導電性組成物に関するものである。

［従来の技＠Ｊ ＡＣ６，０ＯＯＶ以上の架橋ポリエチレンケーブルでは
電位傾度を緩和させる［１的で導体上あるいは導体上と
絶縁体上の双方に体積抵抗率が１０４０−ＣＩ以下の半
導電層が設けられるのが一般的である。

半導電層を形成する材料としては、導電性付与剤として
アセチレンブラック等極めて微細な粉末となった導電性
カーボンブラックが用いられ、その担体として多量のカ
ーボンブラックが充填されてもなお押出加工流動性が保
持されるようにエチレン−酢酸ビニル共重合体が主とし
て用いられ、これらに架橋剤としてジクミルパーオキサ
イドの如き有機過酸化物、および酸化防止剤等が加えら
れたものが使用される。

ケーブル製造に際しては、半導電性材料と絶縁材料とは
個々に、または多くの場合同時に押出被覆され、次いで
高圧スチームもしくは高温不活性ガス雰囲気中で、例え
ば１８０℃で３０分間程度加熱され、この過程、で架橋
反応が促進され、耐熱性が付与される。

［発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、かかる電力ケーブルにおいては、布設の
後に何らかの原因でケーブル内部に浸水し、そのままの
状態で交流課電が継続されると数千時間というごく短い
時間内に絶縁劣化が起こり、甚だしい場合は絶縁破壊事
故を起こすことがある。

更に、浸水はなくとも導体に短時間の内に化学的腐食が
進行するという問題もある。

いい□。、□よ、■、よ。お１．。６３ム。

の腐食を抑制できる電カーケーブル用半１電性組成物の
提供を目的とするものである。

１問題点を解決するための手段」 本発明の電力ケーブル用半導電性組成物は、エチレン−
酢酸ビニル共重合体に導電性カーボンブラックおよび架
橋剤を含有せしめてなる混合物の含有全齢ｍｔｔに対し
化学当量の２０〜１２０％の無機質アルカリ性微粉末を
加えてなることを特徴とするものである。

発明者等は、浸尿下での絶縁破壊および導体−食は、半
導電′層に用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体が
架橋反応時に分解されて遊離の酢酸を生じ、これが・つ
には直接接触している金属導体を腐食させ、二つには架
橋ポリエチレン絶縁体中に侵入し水と作用し合って絶縁
劣化を起こすことをつきとめた。

例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含
有量１４重量％）１００重量部、アセチレンブラック７
０重社部、その他架橋剤や酸化防止剤等を５重量部含有
する組成物においては、エチレン−酢酸ビニル共重合体
が１００％遊離酢酸を生じるとすると、約５．５８％の
酢酸を発生することになる。

これは、高電圧材料としては異常に大量で有害な副生物
である゛。

か（して本発明においては、無機質アルカリ性微粉末を
含有せしめ、架橋反応時に発生した酢酸との中和をはか
った。

無機質アルカリ性微粉末としては、酸化マグネシウム、
水酸化アルミニウム、酸化カルシウムとい？たちのがあ
げられる。

無機質アルカリ性微粉末の添加量は、組成物における全
齢ＲＷｉに対し、化学当量の２０〜１２０％の範囲であ
り、２０％未満ではその効果が小さく、１２０％を越え
るとアルカリ過剰となって絶縁体に悪影響をおよぼす。

導電性を付与するだめのカーボンブラックは、アセチレ
ンブラック、）？−ネスブラック、ケッチェンブラック
等の導電性カーボンブラックを各々単独あるいは併用し
て用いること−が゛できる−０その配合量は、エチレン
−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して４０重置部
以上とすることが好ましい。

架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド、１゜３−ビ
ス−（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロビル）−ベンゼ
ン、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）−ヘキサジ、２．５−ジメチル−２，５−ジー（
ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３等があげられる
。

本発明においては、その弛ステアリン酸やそ゛の金属塩
及びパラフィンワックス等の滑剤、゛亜鉛華、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート等の架橋助剤、４゜４″′−チオビス（３−
メチル−６−ｔブチルフェノール＞、２．２．４−トリ
メチル−ジヒドロキノーリン重合物、Ｎ、Ｎ＝−ジフェ
ニル−ｐフェニレンジアミン、２−メルカブトベゾイミ
ダゾール、及びその亜鉛塩等の酸化防止剤を必要に応じ
て退官添加してもよい。

［実施例Ｊ ○エチレンー酢酸ビニル共重合体　１００重量部（酢酸
ビニル含８１１４−量％） ○アセチレンブラック　　　　　　　７０重１１部○ジ
クミルパーオキ号イド　　　　１．５重量部０その他（
Ｍ化防止剤、滑剤等）　３．５重量部を配合してなる混
合物（Ｘ−１００）を作成した。

続いて、Ｘ−１００が１００重量部に対して酸化マグネ
シウム（’Ｍ　ａ　Ｏ）を第１表に示ずように添加した
半導電性組成物（Ｙ−００１〜Ｙ−００７）を得た。

、：（７）Ｘ−１００，１５よびＹ−〇〇１〜００６に
ライて、１８０℃で３０分間加熱して架橋反応を行わせ
た後、耗永で１０分間煮沸し、その水溶液のＰＨおよび
Ｔ１ｔ１度□を測定した。その詩果を第２表に示す。

第　　１　　表 第　　２　　表 この試験の意味するところは、半導電性組成物の担体で
あるエチレン−酢酸ビニル共重合体の分解は予想以上に
進行し、水素濃度（Ｐ　ＩＩ　）でみる限り全酢酸量の
８０％程度がＷｉ閣していることで、電気絶縁材料に及
ぼす悪影響は避は難い。

次ニ、Ｘ−１００おＪ、びＹ−００１〜００６を、直径
６ａｍの銅導体上に０．８ｍの厚さに被覆し、この外周
に架橋可能なポリエチレン組成物を４ｓの厚さに被覆し
、加熱架橋してケーブルを作成した。

このケーブルを第３表に示すような成分を含有する劣化
促進水中に浸漬し、１０００）＋２゜５００Ｖの交流電
圧を所定時間印加し、商用周波数での絶縁破壊電圧を測
定した。

第　　３　　表 その結果は、第１図に示す通りで、浸水前においても中
和処理を行わない半導電性材料からなるケーブルの絶縁
破壊電圧は低く、浸水課電によって一層その傾向が助長
されることがわかり、明らかに遊離酢酸の影響を理解で
きる。

これに対し酸化マグネシウムを加えて中和処理を行った
ものは、酢酸５撒の２０％でも効果を示し、８０％でピ
ークを形成し、それ以上では、多少アルカリ過剰の負作
用を示す。

また、金属導体への遊離酢酸の作用も当然減少するため
、導体腐食の傾向はほとんど見られなかった。

［発明の効果ｊ 以上説明してきた通り、本発明によれば半導電層から発
生する酢酸を中和することができ、浸水による劣化なら
びに導体の腐食を抑制できる電力ケーブルを実現できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、浸水課７１１時間と絶縁破壊電圧との関係を
示したグラフである。 第　１　口 ６　　　　　　　　ｓｏｏ　　　　　　　ｔａａｏ　　
　　　　　ｔｇｏｏ　　　　　　　２θ００邊ホ課電綺
聞　〔蒔間ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレン−酢酸ビニル共重合体に導電性カーボン
   ブラックおよび架橋剤を含有せしめてなる混合物の含有
   全酢酸量に対し化学当量の２０〜１２０％の無機質アル
   カリ性微粉末を加えてなることを特徴とする電力ケーブ
   ル用半導電性組成物。