JPS5919143B2 - 電気絶縁用重合体組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐電圧特性の秀れた電気絶縁用重合体組成物に
関する。

ポリオレフィン等の電気絶縁性重合体は優れた電気特性
、機械特性、化学的安定性を有し、なかでもポリエチレ
ンは誘電損失も少なくかつ架橋させて、その耐熱性を向
上させうるため押出被覆絶縁ケーブル等の電気機器用電
気絶縁材料として広く利用されている。ところが市販重
合体に含まれる微量の不純物あるいは成形加工の際に混
入する不純物、空隙部、空泡部（ボード）などのためポ
リオレフィン本来の耐電圧特性は損われるのが普通であ
る。

さらにポリオレフィン、特にポリエチレン又は５ 架橋
ポリエチレンにおいては絶縁破壊に至る前駆段階でトリ
−現象と呼ばれる重合体の内部での樹木状の劣化侵蝕路
が形成され、該重合体の電気特性が急激に悪化すると共
にこの侵蝕路を介して、絶縁破壊が惹起されるという欠
点がある。

１０この欠点を改善する目的で、従来、電圧安定剤と称
する物質を重合体に添加する試みがなされている。

この電圧安定剤としてはある種の芳香族炭化水素、芳香
族アミノ化合物やあるいはある種の界面１５活性剤等の
有機物質が用いられている。

しかし乍ら従来公知の電圧安定剤の重合体の耐電圧強度
改善効果は必ずしも充分であるとは言い難く、特に架橋
ポリエチレンの耐電圧強度を更に向上せしめることが出
来ないという大きな欠点が２０ある。本発明は上記に鑑
みてなされたもので、Ｎ、Ｎ−ジ置換アニリン類が電気
絶縁性重合体、中でも特に架橋ポリエチレンに対して、
電圧安定剤として顕著な効果を有するのみならず、該重
合体に対２５して何らの外観上あるいは機械的性質上悪
影響を及ばさないとの本発明者らの新知見に基づき開発
したものであつて電気絶縁性重合体とＮ、Ｎ−ジ置換ア
ニリン類とからなる電気絶縁用重合体組成物を提案する
ものである。

３０本発明で用いる電圧安定剤としては、一般式Ｒ＿、
／ 、、Ｃ” （ここにＲ＿、、Ｒ＿２は置換基を有する又は有しない
アルキル基であり、かつ置換基中の炭数を加えた合計炭
素数が２〜１５のもの、Ｒ３は水素、アルキル基、アル
コキシ基、ヒト０キシ基であり、合計炭素数は１５以下
である）で表わされるＮ，Ｎ−ジ置換アニリン化合物が
用いられる。

かかるＮ，Ｎ−ジ置換アニリン類の例としては下記１−
のものが挙げられる。

これらＮ，Ｎ−ジ置換アニリン類の単独もしくは２種以
上の混合物が本発明において、電圧安定剤として用いら
れる。

上記Ｎ，Ｎ−ジ置換アニリン類の配合量はポリオレフイ
ン１００重量部に対して０．０１〜１０重量部とするの
が好ましく、より好ましくは０．１〜３重量部である。

本発明においては電気絶縁性重合体として、ケーブル、
トランス等の電気機器の電気絶縁用に通常用いられてい
るポリオ３レフイン類が用いられる。

とりわけ次の一般式（上記中、ＲはＨ、又は炭素数７以
下のアルキル基、アルケニル基、アリール基を表わす。

）で表わされるオレフインのポリマー コポリマーが好
ましい。かかるポリオレフインの例として、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、エチレンー酢酸
ビニルコポリマー、ポリスチレン等が挙げられる。

就中、ポリエチレンが特に好ましい。更に本発明で用い
るポリオレフイン類は前記代表例の混合物であつてもよ
く、あるいは該ポリオレフインに少量の他種重合体、た
とえばエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロ
ピレン−ジエン三元重合体、ポリメチルアクリレート、
ポリメチルメタクリレート、１，２−ポリブタジエン、
１，４一ポリブタジエンなどが２０重量％以下の範囲で
含まれていてもよい。本発明の組成物は、ポリオレフイ
ンとＮ，Ｎ−ジ置換アニリン類とを通常の混合装置、お
よび混合方法で混合することに依り容易に製造しうる。

更に本発明の組成物は有機過酸化物、あるいは有機過酸
化物一硫黄系架橋剤と必要に応じチウラム系、チアゾー
ル系、ジチオ酸系、イミダゾリン系、チオウレア系ある
いはグアニジン系等の加硫促進剤を添加して、架橋させ
ても、その耐電圧強度向上効果は何ら損われない。また
本発明の組成物には公知の方法に依つて、さらに酸化防
止剤、紫外線吸収剤、カーボンブラツク、充填剤等を配
合することも出来る。

所で本発明の組成物は次に示す多価アルコール、分散剤
、あるいは界面活性剤の１種又は２種以上の混合物を共
存させると、その耐電圧強度が更に一層向上すると共に
耐電圧強度のバラツキが小さくなつて安定化する。

それら物質の好ましい配合量はポリオレフイン１００重
量部当り０．０５〜１０重量部、特に０．２〜５重量部
である。上記多価アルコールとしては分子内に２ケ以上
の水酸基を有するものが用いられる。かかる多価アルコ
ールを例示するとｊ １）脂肪族ポリヒドロキシ化合物、たとえばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、グリセリンなど２）芳香族ポリヒドロキシ化合物
、たとえばビス−レゾルシン−エチレンエーテル、ビス
−２，３−ヒドロキシフエニル尿素、３，５−レゾルシ
ン酸エタノールアミド、２，４−レゾルシン酸エタノー
ルアミドなどが挙げられる。

上記分散剤としては、ゴム、プラスチツクに配合される
通常のものが用いうる。

たとえば、高級脂肪酸金属塩、高級脂肪酸親水エステル
、ポリエチレングリコールアルキルエーテルなどの構造
のものが挙げられる。

市販品としては西独ラインヘミ一社のプラスチコールＴ
ＡＨｌ吉富製薬社のアクチングＢ１淀川化成社のヨドプ
ラスト、日本油脂社のデイスパノールＭ−４などが挙げ
られる。

上記界面活性剤としては次に示す系統のものが用いられ
る。

１）アミン系：たとえばオクチノレアミン、牛月旨アル
キルアミン、ドデシルジメチルアミン、牛脂アルキルプ
ロピレンジアミンなどが挙げられる。

２）非イオン系：たとえばオキシエチレンドデシルアミ
ン、ポリオキシエチレン牛脂アルキルプロピレンジアミ
ン、ポリオキシエチレン・オレイルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチ
レングリコールモノステアレート、ゾルビタンモノステ
アレート、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオ
キシエチレンドデシルメルカプトエーテルなどがある。

３）カチオン系：たとえばドデシルトリメチルアンモニ
ウムクロリド、ポリオキシエチレンドデシルモノメチル
アンモニウムクロリド、ポリオキシエチレンアルキルア
ミン、ポリアミンアミドなどがある。

４）アニオン系：たとえば脂肪級ナトリウム、アルキル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エ
ステルナトリウムなどがある。

５）両性界面活性剤：たとえばジメチルキシアルキルベ
タイン、ジメチル牛脂アルキルベタインなどがある。

実施例１〜８、比較例１ ポリエチレン（三菱油化社のユカロンＺＦ３６）と第１
表に示す添加剤とをロールミルで１１０〜１１５℃、１
０分間混練して各実施例、比較例の組成物を得た。

各組成物を１２０℃で２０分間加熱し、あるいはかかる
加熱をすることなく、次に述べるトリ一発生試験法にか
け、耐電圧強度を測定した。

第１表には、１０ケの試験データの算術平均値及び最大
、最小値を表示した。トリ一発生試験法・・・・・・２
５×２５×３１１！の組成物片を常温から昇温し、１２
０℃で５分間加熱し、１ついで、上記組成物片を同条件
で温度処理した針端角度３０′．針端曲率半径３μｍ以
下の研磨木綿針を３１１／分の速度で、該組成物中に挿
入した。

該針は、その先端と組成物片の対向する面までの距離が
１０ｍｍとなる深さに挿入された。かくして針を挿入し
た組成物片を冷却後７日間室温下に放置し、次・いでダ
イレクト−グラウンド方式（電極間距離１０１１）でト
リ一発生電圧を測定した。その場合、試料に初期電圧８
ＫＶ、以後１０分毎に３ＫＶ昇圧する階段昇圧方式で交
流課電し、昇圧に先立つて目視又は顕微鏡観察により試
料のトリ一発生の有無を調べ、トリ一が発生した最低電
圧（ＫＶ）をもつて耐電圧強度とした。実施例９〜１７
、比較例２ ポリエチレン（三菱油化社製ユカロンＺＦ３６）１００
重量部、ジクミルパーオキサイド２重量部、及び第２表
に示す添加剤とをロールミルで１１５〜１２０℃で１５
分間混練し、各実施例、比較例の組成物を得た。

次いで各組成物を１６５℃、１５０ＫＰ／Ｃ！ｌの温度
、圧力条件で４５分プレス架橋し３ｕ厚の架橋シートと
した。

次いで各シートより２５Ｘ２５×３１１の試料片を切り
取り、前期トリ一発生試験法により各架橋片の耐電圧強
度を測定した。第２表には１０ケの試験データの算術平
均値及び最大、最小値を表示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオレフィンと、それ１００重量部あたり、０．
   ０１〜１０重量部の、一般式▲数式、化学式、表等があ
   ります▼ （ここにＲ＿１、Ｒ＿２は置換基を有する又は有しない
   アルキル基であり、かつ置換基中の炭数を加えた合計炭
   素数が２〜１５のもの、Ｒ＿３は水素、アルキル基、ア
   ルコキシ基、ヒドロキシ基であり、合計炭素数は１５以
   下である）で表わされるＮ，Ｎ−ジ置換アニリン化合物
   とからなることを特徴とする電気絶縁用重合体組成物。