耐放射線性絕緣電線制造技術

本發明專利技術的課題是提供可以適用于原子能發電站特別是BWR的存儲容器內，并具備由耐熱性、耐放射線性和電氣特性優異的組合物形成的絕緣體的耐放射線性絕緣電線。作為解決本發明專利技術課題的方法是，一種耐放射線性絕緣電線，是具備導體和被覆上述導體周圍的絕緣層的絕緣電線，上述絕緣層相對于烯烴系聚合物100質量份含有防老劑10～15質量份、芳香族系加工油5～40質量份，還含有燒成粘土5～40質量份。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具備由阻燃性組合物特別是耐放射線性、電氣特性優異的組合物形成的絕緣體的耐放射線性絕緣電線。
技術介紹
在原子能發電站中使用的電線、電纜類在穩定運轉時同時暴露于熱、放射線，而且在假定的冷卻劑損失事故(LOCA ；Loss Of Coolant Accident)時同時暴露于熱、放射線和熱水。此外，還要求模擬了敷設于垂直托架的電纜火災的高度阻燃性。作為這樣的組合物、使用了該組合物的電線、電纜，本申請人已經提出了以下那樣的專利技術(參照專利文獻I)。S卩，進行了耐放射線性護套材料的開發，所述護套材料具備包含氯的聚合物、對聚合物賦予耐放射線性的耐放射線性賦予材料、捕捉由于放射線的照射而在聚合物中產生的離子性成分的非晶質無機材料、和增強聚合物的機械強度并為非晶質無機材料的量以下的量的增強材料，由此，可以作為BWR(沸水型原子反應堆；BoiIing-Water Reactor)用的護套材料和PWR (加壓水型原子反應堆；Pressurized_Water Reactor)用的護套材料使用，并且其阻燃性、耐熱性、耐放射線性和由護套的破裂產生的耐浸水性優異，可以適應于利用逆逐次法進行的試驗，作為耐放射線性電纜中使用的護套材料，暫時得以解決。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2010-53246號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，在進行對位于導體上的絕緣體的所謂內部絕緣體、或絕緣電線中的絕緣層賦予阻燃性、耐熱性、耐放射線性的開發中，已經提出的上述護套材料的耐放射線性在作為護套材料使用的情況下是顯著的，但在將其作為與導體直接接觸的內部絕緣體使用的情況下，不一定會獲得所期待的那樣的效果，潛在別的問題，這在之后逐漸明確。S卩，該內部絕緣體或絕緣電線中的絕緣層除了上述特性以外，還需要耐受模擬在原子能發電站存儲容器內假定的通常運轉時和LOCA時的熱劣化、Y射線照射后、暴露于熱水的試驗，在暴露于熱水期間還需要保持電絕緣性。通過本專利技術人等的研究最近得出，暴露于熱和放射線的阻燃性絕緣材料由于從所含有的鹵系阻燃劑或防老劑消去鹵素的消去反應(氯化氫、溴化氫)、防老劑的變質因而大量包含離子性成分，如果以該狀態暴露于熱水中，則觀察到容易吸水的現象，離子性成分由于水的存在而易于在絕緣體材料內移動(離子傳導性)，因此絕緣體的電絕緣性大幅度降低，不能滿足規定的耐壓試驗，不能發揮作為在LOCA時所要求的電纜的功能。因此，在現有技術中，迄今為止沒有能夠作為兼備高的耐熱性、耐放射線性和電氣特性(電絕緣性)的內部絕緣體來使用的材料和技術，處于強烈地期望可以作為具備高的耐熱性、耐放射線性并且兼備電氣特性(電絕緣性)的所謂內部絕緣體來使用的樹脂組合物的狀況。本專利技術是為了解決上述課題而提出的，其目的在于，提供可以適用于原子能發電站特別是BWR的存儲容器內，并具備由耐熱性、耐放射線性和電氣特性優異的組合物形成的絕緣體的耐放射線性絕緣電線。用于解決課題的方法 為了達成上述目的而首創的本專利技術是一種耐放射線性絕緣電線，是具備導體和被覆所述導體周圍的絕緣層的絕緣電線，所述絕緣層相對于烯烴系聚合物100質量份含有防老劑10 15質量份、芳香族系加工油5 40質量份，還含有燒成粘土 5 40質量份。所述防老劑優選包含胺系和硫系防老劑。所述燒成粘土優選用有機硅烷進行了表面處理。優選相對于烯烴系聚合物100質量份還含有阻燃劑。所述絕緣層優選包含被覆所述導體周圍的內部絕緣層和被覆該內部絕緣層周圍的外部絕緣層，所述外部絕緣層優選相對于烯烴系聚合物100質量份含有阻燃劑20質量份以上。專利技術的效果根據本專利技術，可以提供可以適用于原子能發電站特別是BWR的存儲容器內，并具備由耐熱性、耐放射線性和電氣特性優異的組合物形成的絕緣體的耐放射線性絕緣電線。附圖說明圖I為說明LOCA模擬試驗的試驗條件的圖。具體實施例方式以下，對本專利技術優選的一實施方式進行說明。為了解決上述課題而進行了各種研究，結果表明，能夠通過相對于烯烴系聚合物100質量份添加防老劑10 15質量份、芳香族系加工油5 40質量份、燒成粘土 5 40質量份來解決。電纜在暴露于放射線(Y射線)、熱之后，通過LOCA模擬試驗將其暴露于高溫熱水。此時，通過在絕緣體中使用相對于烯烴系聚合物100質量份添加有防老劑10 15質量份、芳香族系加工油5 40質量份、阻燃劑20質量份以上、燒成粘土 5 40質量份的材料，可以使電氣特性的耐電壓試驗合格，并且LOCA模擬試驗后也顯示優異的機械特性，可以使苛刻的阻燃性試驗也合格。這是因為，通過用防老劑、芳香族系加工油來賦予高的耐放射線性、耐熱性，用阻燃劑來保持高的阻燃性，并且使它們由于放射線和熱而變質、脫離出的離子性成分捕捉至燒成粘土，從而抑制電氣特性的降低。此外，通過將燒成粘土用有機硅烷(有機硅烷)進行表面處理，可以提高聚合物與粒子之間的相互作用，抑制水分進入絕緣層內，防止電氣特性的降低。以下，對絕緣體中使用的各成分進行詳述。作為烯烴系聚合物，可列舉聚乙烯(PE)(低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯等)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、天然橡膠(NR)、乙丙橡膠(EPM)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、丁基橡膠(IIR)、丁腈橡膠(NBR)、無鹵系丙烯酸系橡膠(ACM)、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、表氯醇橡膠、丙烯酸系橡膠、鹵化丁基橡膠等，它們可以單獨使用或兩種以上摻混來使用。此外，它們全部進 行交聯(硫化)來使用。相對于上述材料，防老劑通常用于保持耐熱性，但對于耐放射線性也發揮重要的作用。作為種類，有一次防老劑的酚系、胺系，作為二次防老劑，有硫系和磷系。這里，胺系防老劑和硫系防老劑是特別有效果的，但也可以使用或合并使用其它防老劑。關于其添加量，兩者的合計需要為10質量份以上。如果低于10質量份，則耐放射線性、耐熱性的效果不充分。作為上限，優選為15質量份左右。即使添加15質量份以上該效果飽和，此外，由防老劑而生成的具有離子傳導性的物質被純化而對電氣特性帶來不良影響，因此并非上策。酚系防老劑根據分子中存在的羥基(-0H)的數目分成單酚、雙酚、多酚這3種。在單酚中，有2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基_4_乙基苯酚、單(α -甲基芐基)苯酚等，在雙酚中，有2，2’ -亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’ -亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4’ -亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’ -硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、二(α -甲基芐基)苯酚等，在多酚中，有2，5’_ 二叔丁基氫醌、2，5’ - 二叔戊基氫醌、三(α -甲基芐基)苯酚、對甲酚等。作為胺系防老劑，大致分為喹啉系和芳香族仲胺，在前者中，可列舉2，2，4-三甲基-I, 2_ 二氧喧琳、6_乙氧基-1，2_ 二氧-2, 2,4_ 二甲基喧琳。作為后者,有苯基-I-蔡胺、烷基化二苯胺、辛基化二苯胺、4，4’_雙(α，α-二甲基芐基)二苯胺、對(對甲苯磺酰胺)二苯胺、N，N’ -二-2-萘基-對苯二胺、N，N’ - 二苯基-對苯二胺、N-苯基-N’ -異丙基-對苯二胺、N-苯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐放射線性絕緣電線，其特征在于，是具備導體和被覆所述導體周圍的絕緣層的絕緣電線，所述絕緣層相對于烯烴系聚合物100質量份含有防老劑10～15質量份、芳香族系加工油5～40質量份，還含有燒成粘土5～40質量份。

【技術特征摘要】
2011.05.13 JP 2011-1080211.一種耐放射線性絕緣電線，其特征在于，是具備導體和被覆所述導體周圍的絕緣層的絕緣電線， 所述絕緣層相對于烯烴系聚合物100質量份含有防老劑10 15質量份、芳香族系加工油5 40質量份，還含有燒成粘土 5 40質量份。2.根據權利要求I所述的耐放射線性絕緣電線，所述防老劑包含胺系和硫系防老劑。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：中村孔亮，山本康彰，古市久雄，井戶沼正倫，
申請(專利權)人：日立電線株式會社，
類型：發明
國別省市：