ポリエチレンはその優れた電気特性と良好な加工性により重要な絶縁材料であり、芳香族ケトン類化合物はポリエチレンの電気的特性を向上させるために電圧安定剤として広く使用されているが、その作用機構についてはまだ合意に至っていない。本研究では、極めてわずかな差異を持つ分子であるベンジルケトンとオルトメチルベンジルケトンという2種類の電圧安定剤のケトン-エノール異性化挙動が低密度ポリエチレンの電気特性に与える影響を調査した。異なる質量分率の添加剤を含むベンジルケトン/ポリエチレンおよびオルトメチルベンジルケトン/ポリエチレン改質材料と純粋な低密度ポリエチレン薄膜を調製し、広い温度範囲で耐電圧強度試験、導電特性試験および表面電位減衰試験を行った。結果は、2種類の添加剤がポリエチレンの耐電圧強度および導電特性を向上させ、その導電性およびトラップへの影響に明確な差は認められなかったことを示した。しかし、オルトメチルベンジルケトンは耐電圧特性の向上においてベンジルケトンより優れており、温度低下に伴い2種類の添加剤の効果は徐々に近づき、試験下限温度では明確な差はなかったが、基材よりは依然として優れていた。解析により、この2種類の添加剤の違いは2つの分子のケトン-エノール異性化特性の違いに由来し、エノール化挙動が耐電圧特性改善のための唯一のエネルギー緩和原因ではないことが示唆された。

低密度ポリエチレン; ケトン-エノール異性化; 電圧安定剤; 耐電圧強度