JPH09165472A - 電気絶縁性樹脂組成物およびそれからえられる電力ケーブル用絶縁材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力ケーブルを接続する際に、接続部および
その近傍のケーブル絶縁層などに用いられているポリオ
レフィンとジアルキルパーオキサイドとからなる絶縁材
料において、加熱による水分の発生を抑制する。 【解決手段】 ポリオレフィン１００重量部とジアルキ
ルパーオキサイド０．１〜５重量部と脂肪族アミド０．
０１〜２重量部とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁性樹脂組
成物およびそれからえられる電力ケーブル用絶縁材料に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力ケーブル用絶縁材料（たとえ
ば絶縁部材、電力ケーブル接続部で用いられる補強絶縁
部材などに用いる）に用いる電気絶縁性樹脂組成物とし
ては、ポリオレフィンとジアルキルパーオキサイドとか
らなる架橋性樹脂組成物が用いられている。

【０００３】しかし、前記組成物を架橋するときは加熱
してジアルキルパーオキサイドを分解させてポリオレフ
ィンを架橋するため、該組成物からえられる絶縁材料中
には前記ジアルキルパーオキサイドが熱分解して生成す
る第３級アルコールが架橋剤の分解残渣として含まれ
る。このアルコールは加熱により比較的容易に分解して
水を発生させる。前記絶縁材料を用いてケーブルを接続
するばあい、たとえばケーブル絶縁部材は２回以上加熱
される（すなわち、再加熱）ことになる。このようなば
あいに、ケーブル絶縁部材中では、前記アルコールが再
加熱により分解して水が発生することになるので、該絶
縁部材の誘電損失特性を低下させたり、また該絶縁部材
中にボイドを形成させるので、破壊電気特性を低下させ
るなど、該絶縁部材の絶縁性能を低下させるという問題
がある。

【０００４】これらの問題を解決するために、前記水の
発生を防止する方法として、たとえば特開平２−２０４
９１０号公報では有機過酸化物を架橋剤として用い、か
つ芳香族アミドを添加剤として用いて架橋されたポリオ
レフィン系樹脂を絶縁層とすることを特徴とする絶縁ケ
ーブルが提案されている。

【０００５】しかし、前記公報記載の絶縁ケーブルで
は、電力ケーブルの接続に際し接続部およびその近傍の
ケーブル絶縁層などの絶縁部材を接続のために再加熱す
るとき、前記架橋剤の分解残渣である第３級アルコール
から水が発生するので未だ前記と同様の問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電力
ケーブルを接続する際に、接続部およびその近傍のケー
ブル絶縁層などの絶縁部材として用いられているポリオ
レフィンとジアルキルパーオキサイドとからなる絶縁部
材を接続のために再加熱するときの水の発生を抑制する
ことができる電気絶縁性樹脂組成物およびそれからえら
れる電力ケーブル用絶縁材料を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオレフィ
ン１００重量部とジアルキルパーオキサイド０．１〜５
重量部と脂肪族アミド０．０１〜２重量部とからなる電
気絶縁性樹脂組成物に関する。

【０００８】また本発明は、電気絶縁性樹脂組成物から
えられる電力ケーブル用絶縁材料に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者らは、ポリオレフィンお
よびジアルキルパーオキサイドに脂肪族アミドを添加し
てえられる電気絶縁性樹脂組成物からえられる電力ケー
ブル用絶縁材料が、たとえば接続のため再加熱されたと
きに水の発生を抑制しうることを見出し、本発明を完成
したものである。

【００１０】すなわち、本発明者らは鋭意検討の結果、
特定のアミド（脂肪族アミド）を特定量（０．０１〜２
重量部）用いることにより、従来のような芳香族アミド
を用いるばあいよりも、再加熱後の水の発生をかなり抑
制しうることを見出した。

【００１１】前記脂肪族アミドとしては、たとえばカプ
ロン酸アミド、カプリル酸アミド、カプリン酸アミド、
ミルスチン酸アミド、アラキシン酸アミド、ベヘニン酸
アミド、リノール酸アミド、リノレン酸アミド、オレイ
ン酸アミド、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、
パルミチン酸アミドなどの高級脂肪族カルボン酸の第１
級または第２級アミドなどがあげられるが、水分量抑制
およびブリードアウトしにくいという点からオレイン酸
アミド、アラキシン酸アミド、ベヘニン酸アミド、アラ
キドン酸アミド、ステアリン酸アミド、ラウリン酸アミ
ドが好ましい。

【００１２】なお、前記脂肪族アミドは単独で用いても
よく、また混合して用いてもよい。

【００１３】前記ポリオレフィンとしては、たとえばエ
チレン、プロピレン、ブチレンなどのオレフィン類の重
合体、またはそれらの共重合体などがあげられる。

【００１４】前記オレフィン類の重合体またはそれらの
共重合体としては、たとえば超低密度ポリエチレン（以
下、ＶＬＤＰＥともいう）、低密度ポリエチレン（以
下、ＬＤＰＥともいう）、直鎖状低密度ポリエチレン
（以下、ＬＬＤＰＥともいう）、ポリプロピレン、ポリ
ブチレン、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、
その他エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチ
レン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン
−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）などの１種また
は２種以上があげられるが、電気絶縁性の点から、ＶＬ
ＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥなどの低密度ポリエチレ
ンが好ましく、電気絶縁性の点からＬＤＰＥがさらに好
ましい。

【００１５】前記ＶＬＤＰＥとしては、公知のものであ
ればよく、たとえば、密度が０．９０〜０．９１ｇ／ｃ
ｍ³、メルトインデックスが０．５〜２０のものがあげ
られる。

【００１６】前記ＬＤＰＥとしては公知のものであれば
よく、たとえば密度が０．９１〜０．９４ｇ／ｃｍ³、
とくに０．９１〜０．９２ｇ／ｃｍ³、メルトインデッ
クスが０．４〜４．０、とくに０．５〜２．０の高圧法
ポリエチレンが電気絶縁特性およびケーブル押し出し製
造時などの加工性の点から好ましい。

【００１７】前記ＬＬＤＰＥとしては、公知のものであ
ればよく、たとえば炭素数４〜１０のオレフィンをコモ
ノマーとして触媒を用いて低圧下にエチレンを重合して
えられ、密度が０．９１〜０．９６ｇ／ｃｍ³、とくに
０．９１〜０．９２ｇ／ｃｍ³、メルトインデックスが
０．１〜１０、とくに０．５〜２．０のものが電気絶縁
性の点から好ましい。

【００１８】その具体例としては、たとえばユカロンＬ
−Ｌ、ユカロンＦ−３０Ｆ、ユカロンＦ−３０Ｈ（いず
れも三菱油化（株）製）、ウルトゼックス２０２０Ｌ、
ウルトゼックス３５２０Ｆ、ウルトゼックス３０２１Ｆ
（いずれも三井石油化学工業（株）製）、ＤＦＤＡ−７
５４０（ユニオンカーバイド社製）などとして市販され
ているものがあげられる。

【００１９】前記オレフィン類の共重合体としては、前
記したもの以外にたとえばイソブチレン−イソプレン共
重合体（たとえばＩＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体（たとえばＮＢＲ）などがあげられる。

【００２０】本発明においては、前記オレフィン類の共
重合体として、たとえばチーグラー触媒を用いてエチレ
ンと炭素数３〜８のα−オレフィンとを共重合してえら
れる共重合体も好適に用いることができ、たとえば密度
が０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ³、メルトインデックス
が１〜１０のものが好ましい。その具体例としては、た
とえばタフマーＡ−４０９０、タフマーＡ−４０８５、
タフマーＰ−０１８０、タフマーＰ−０４８０（いずれ
も三井石油化学工業（株）製）などとして市販されてい
るものがあげられる。

【００２１】さらに本発明においては、前記オレフィン
類の重合体や共重合体以外に、たとえばポリスチレン、
エチレン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共
重合体（ＳＢＲ）なども好適に使用されうる。

【００２２】前記ジアルキルパーオキサイドとしては、
たとえばジクミルパーオキサイド（以下、ＤＣＰともい
う）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシイソプロピル）ベンゼンなどがあげられる。

【００２３】なお、前記ジアルキルパーオキサイドは単
独で用いてもよく、また混合して用いてもよい。

【００２４】前記ポリオレフィンと前記ジアルキルパー
オキサイドとの混合割合としては、たとえばポリオレフ
ィン１００部（重量部、以下同様）に対して、ジアルキ
ルパーオキサイド０．１〜５部であり、１．５〜２．５
部が好ましい。

【００２５】前記ジアルキルパーオキサイドの混合割合
が、０．１部未満では前記電気絶縁性樹脂組成物からえ
られる電力ケーブル用絶縁材料の耐熱性が低下する傾向
があり、５部を超えると前記電気絶縁性樹脂組成物を成
形するために加熱する際または前記電力ケーブル用絶縁
材料を接続のために再加熱する際の水分の発生量が多く
なる傾向がある。

【００２６】前記ポリオレフィンと前記脂肪族アミドと
の混合割合としては、たとえばポリオレフィン１００部
に対して、脂肪族アミド０．０１〜２部であり、０．０
２〜０．５であることが好ましい。

【００２７】前記脂肪族アミドの混合割合が、０．０１
部未満では前記電気絶縁性樹脂組成物を成形のために加
熱する際または前記電力ケーブル用絶縁材料を接続のた
めに再加熱する際の水分の発生量が多くなる傾向があ
り、２部を超えると前記電力ケーブル用絶縁材料の誘電
損失が大きくなる傾向がある。

【００２８】本発明の電気絶縁性樹脂組成物をうる方法
としては公知の方法であればよく、たとえば脂肪族アミ
ドとポリオレフィンとジアルキルパーオキサイドとを前
記混合割合になるようにロール混練機を用いて９０〜１
２０℃、５〜１５分間混合すればよい。

【００２９】本発明の電力ケーブル用絶縁材料は前記電
気絶縁性樹脂組成物からえられるものであり、たとえば
絶縁部材、補強絶縁部材などに用いることができる。

【００３０】本発明の電力ケーブル用絶縁材料をうる方
法としては公知の方法であればよく、たとえば前記電気
絶縁性樹脂組成物をプレス成型機を用いてたとえばシー
ト状に成形すればよい。

【００３１】

【実施例】つぎに、本発明の電気絶縁性樹脂組成物およ
びそれからえられる電力ケーブル用絶縁材料を実施例に
基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの
みに限定されるものではない。

【００３２】実施例１ ポリオレフィンとしてＬＤＰＥ（メルトインデックス
（ＭＩ）１、密度（ｄ）０．９２ｇ／ｃｍ³）１００部
と、ジアルキルパーオキサイドとしてＤＣＰ２部と、脂
肪族アミドとしてオレイン酸アミド０．０１部とを、ロ
ール混練の方法により混合して本発明の電気絶縁性樹脂
組成物をえ、プレス成型の方法により厚さ３ｍｍ、たて
２ｃｍ、よこ１ｃｍのシートを作成してこれを試験片と
し、つぎの試験を行なった。

【００３３】試験はつぎのように行なった。

【００３４】発生水分量Ａ：前記試験片について、ＪＩ
Ｓ Ｋ ００６８に準じて１８０℃で２０分間加熱した
ときに発生する水分量をカールフィッシャー水分計によ
り測定した。

【００３５】発生水分量Ｂ：発生水分量Ａの測定試験片
と同様の加熱りれきを有した試験片を再度１８０℃で６
０分間加熱したときに発生する水分量をカールフィッシ
ャー水分計により測定した。

【００３６】判 定：前記発生水分量ＡおよびＢが、１
００ｐｐｍ未満のときを○、１００以上２００ｐｐｍ未
満のときを△、２００ｐｐｍ以上のときを×として判定
した。

【００３７】結果を表１に示す。

【００３８】実施例２〜１０および比較例１〜３ 表１に示す配合成分および配合割合を採用したこと以外
は実施例１と同様の方法により試験片をえ、実施例１と
同様の試験を行なった。結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１の結果から明らかなように、本発明の
電気絶縁性樹脂組成物からえられる電力ケーブル用絶縁
材料は、再加熱したときでも発生する水分量（発生水分
量Ｂ）が抑制されており、芳香族アミドを添加したばあ
いよりも発生水分量が抑制され、脂肪族アミドの添加は
絶縁部材中での水分発生抑制に優れていることがわか
る。

【００４１】実施例１１ 実施例においてえられる電気絶縁性樹脂組成物からえら
れる電力ケーブル用絶縁材料について説明する。

【００４２】図１および図２は本発明の絶縁材料を用い
た電力ケーブルの分割方式のブロックモールド型接続部
（ＢＭＪ）および接続方法を説明するための模式図であ
る。接続構造を形成するにあたり、接続されるケーブル
１の曲がり癖を矯正したのち、金属製外皮管５とケーブ
ル遮蔽層４とを取り除き（図１（ａ））、ケーブル絶縁
層３の端部を所定の寸法に除き、ケーブルの導体２を露
出させる。つぎに、ケーブル絶縁層３を鉛筆削り状Ａに
加工する（図１（ｂ））。導体接続管６でケーブル導体
２、２ａを接続固定し、導体接続管６にケーブル７、７
ａを接続する。半導電層７ｃを形成し（図２（ｃ））、
プレモールド補強絶縁体８を接続部に設置する（図２
（ｄ））。外部遮蔽層をプレモールド補強絶縁部材８上
に設け、これらを加熱、加圧することによって該絶縁部
材８が軟化、架橋し、ケーブル絶縁層３と融着一体化さ
れる。前記分割方式ＢＭＪは、プレモールド補強絶縁部
材８の、接続部分を収納する空間が、少なくともケーブ
ルの軸方向、あるいは径方向に２分割以上に分けられた
構造をもつ。

【００４３】図２において、たとえばケーブル絶縁層
３、プレモールド補強絶縁部材８などが本発明の電力ケ
ーブル用絶縁材料である。

【００４４】前記ケーブル絶縁層３をうるには、たとえ
ば本発明の電気絶縁性樹脂組成物を公知（単軸、二軸）
の方法で押し出し成形し、加熱架橋してえられる。その
加熱架橋は、乾式、湿式架橋法による。

【００４５】また、前記プレモールド補強絶縁部材８を
うるには、前記樹脂組成物を公知の方法で押し出し、専
用の金型に当該材料を注入し、成型してえられる。

【００４６】このようにしてえられる絶縁材料は、前記
のようにたとえば分割方式ＢＭＪにおいて接続するとき
の再加熱により前記水分の発生量がかなり抑制されてい
るので、誘電損失が少なく、電気絶縁特性に優れてい
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明の電気絶縁性樹脂組成物は、加熱
時の水分発生量の少ない電力ケーブル用絶縁材料を与え
うる。

【００４８】また、本発明の電力ケーブル用絶縁材料
は、加熱時の水分発生量が少なく、誘電損失が少なく、
電気絶縁特性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力ケーブル用絶縁材料を用いた接続
部および接続方法を説明するための模式図である。

【図２】本発明の電気ケーブル用絶縁材料を用いた接続
部および接続方法を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ ケーブル ２、２ａ ケーブル導体 ３、３ａ ケーブル絶縁層 ４、４ａ ケーブル遮蔽層 ５、５ａ 金属製外皮管 ６ 導体接続管 ７、７ａ ケーブル ７ｃ 半導電層 ８ プレモールド補強絶縁部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィン１００重量部とジアルキ
   ルパーオキサイド０．１〜５重量部と脂肪族アミド０．
   ０１〜２重量部とからなる電気絶縁性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 前記ポリオレフィンが、超低密度ポリエ
   チレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
   ン、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン
   −エチルアクリレート共重合体およびエチレン−酢酸ビ
   ニル共重合体よりなる群から選ばれた少なくとも１種で
   ある請求項１記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】 前記脂肪族アミドが、オレイン酸アミ
   ド、ラウリン酸アミドおよびステアリン酸アミドよりな
   る群から選ばれた少なくとも１種である請求項１または
   ２記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の組成物
   からえられる電力ケーブル用絶縁材料。