JPH0311267B2 - - Google Patents

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JPH0311267B2
JPH0311267B2 JP58060956A JP6095683A JPH0311267B2 JP H0311267 B2 JPH0311267 B2 JP H0311267B2 JP 58060956 A JP58060956 A JP 58060956A JP 6095683 A JP6095683 A JP 6095683A JP H0311267 B2 JPH0311267 B2 JP H0311267B2
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JP
Japan
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metal
ethylene
ethylene polymer
polymer composition
composite
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JP58060956A
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JPS59185648A (ja
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Kyomine Taniguchi
Yoichi Kawasaki
Kunio Kotani
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NUC Corp
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Nippon Unicar Co Ltd
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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は金属との接触による劣化に対し、優れ
た抵抗性を有するエチレン系重合体組成物と金属
の複合体に関し、具体的には金属導体がエチレン
系重合体組成物である一次絶縁層によつて被覆さ
れたケーブルであり、また金属導体と絶縁層の中
間にカーボン・ブラツク等の導電性材料を添加し
た半導電性エチレン系重合体組成物層を介在さ
せ、これらの各層が共に金属との接触によつて促
進される劣化を防止するエチレン系重合体組成物
からなるケーブルであり、他の用途としては、発
泡剤または/および架橋剤を含む金属劣化抵抗性
に優れたエチレン系重合体組成物によつて被覆さ
れた、発泡絶縁ケーブル、熱絶縁金属パイプまた
は板であり、さらには粉末または繊維状の金属を
内在せしめた、または表面を金属で被覆された、
金属劣化抵抗性に優れたエチレン系重合体組成物
と金属の複合体である。金属による劣化の促進を
防止するエチレン系重合体組成物は、エチレン系
重合体にフエノール系酸化防止剤0.01〜2.0重量
部、好ましくは0.02〜1.0重量部と化学構造式が、 (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C (但し、式中でRは飽和または不飽和のアルキル
またはシクロアルキルである) である酸化防止剤0.01〜2.0重量部、好ましくは
0.02〜1.0重量部の組合せからなる事を特色とし、
これに目的に応じて他の必要な添加剤を加えた組
成物である。 本発明において、エチレン系重合体組成物とは
エチレンを主要成分とする重合体であり、高圧
法、中低圧法を含み、また共重合成分がある場合
には、それらはα−オレフイン、ビニルエステ
ル、アクリルエステル、アクリル酸、等の中から
選ばれる。さらにこれらのエチレン系重合体は必
要があれば、有機酸またはその無水物をグラフト
重合したものであつてもよい。 本発明の酸化防止剤の一方は通常フエノール系
と称されるものであり、複数のフエノール基の存
在と、そのフエノール基がヒンダード・フエノー
ルであることが望ましい。またこれと組合せられ
る特定の酸化防止剤はペンタエリスリトール型骨
格を有するチオエーテルであり、アルキル基また
は不飽和アルキル基としては、C10〜C22が望まし
く、ステアリル、ラウリル、オレイル等が実用的
である。 ポリオレフインを金属の存在下、すなわち接触
状態または内包状態において安定化するための添
加物としては、ジヒドラゾン誘導体(特公昭41−
1940)、ヒドロキシ置換ベンゾイルヒドラジド
(特公昭43−3965、特公昭43−18607、特公昭43−
23768)、窒素原子2個以上を有する複素環式化合
物とアミノ基を少なくとも含む化合物を他の酸化
防止剤と併用する技術(特公昭46−22574)等が
公知である。しかし乍ら、これらの先行技術が言
うポリオレフインとは、銅との接触による劣化が
室温付近の温度でも著しいポリプロピレン成形品
を実用可能するための努力であつて、その後10年
を経過した現在においても、電気特性のすぐれた
ポリプロピレンは電線等の耐久性を要求される絶
縁材料としては殆んど使用されていない。一方エ
チレン系重合体を絶縁材料とする電線・ケーブル
は従来より極めて一般的であり、最近耐熱性の向
上を要望する産業界の動向に応えて、50〜90℃の
高音域で、銅等の金属とエチレン系重合体の接触
によつて成形品の酸化落下が促進されるという問
題の解決が必要となつたのである。この対策とし
てフエノール系安定剤と硫黄とジ(オルトベンズ
アミドフエニル)ジサルフアイドの3種を併せ添
加する技術(特公昭49−18461)が開示されたが、
高温での銅害劣化防止性は不十分であると言われ
ている。さらに米国特許3440210号、および
3660438号、さらにドイツ特許2164234号、米国特
許3826781号等があり、いずれも金属不活性化剤
としてヒドラジツド系化合物を選定する技術であ
る。これらの物質は融点がエチレン系重合体より
高かかつたり、エチレン系重合体との親和性が無
く、均一に分散しない等の難点を有し、また高温
で混練する際に分解して気体を発生して成形品中
に気泡を生じ、成形品の品質の劣化、なかんづ
く、電気絶縁性の劣化の原因となり、さらに5%
程度の添加が必要なため、その添加物自体が電界
下でのエネルギー損失増大を生じる。よつて微量
添加で有効な添加剤の開発が望まれている。 ポリオレフインは電気的性質、機械的性質、化
学的性質が優れているために成形材料として広く
用いられるが、プロピレン系ポリマーについて
は、金属、特に銅との接触が必要な用途において
は、金属が触媒的に作用した激しい劣化を生ずる
ので、数多くの銅害劣化防止剤の開発にも拘ら
ず、電線ケーブル、その他銅と接触する用途には
使用が困難である。一方エチレン系重合体はプロ
ピレン系重合体に比較すれば、室温附近では銅に
対して安定であり、その他の金属による劣化促進
も少ない。このため電線・ケーブルの絶縁材料と
して広く使用されている。しかし電線・ケーブル
の使用条件として、高温雰囲気で使用に耐えるポ
リエチレン絶縁電線が要求されるようになつた。
しかも従来銅等の金属による劣化促進が少ないと
考えられていたエチレン系重合体においても、銅
等の金属のイオンが触媒として作用する劣化促進
が無視できなくなつて来たのである。 本発明は高温雰囲気における酸化劣化の防止の
みならず、銅等の金属イオンの存在下で高温で使
用された場合においても容易に劣化しないエチレ
ン系重合体組成物を得る事を可能にし、この組成
物と金属との複合体を可能ならしめたのである。 エチレン系重合体組成物は、エチレン系重合体
100重量部に対し、フエノール系酸化防止剤を
0.01〜2.0重量部、好ましくは0.02〜1.0重量部と
化学構造式が (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C であり、Rが飽和または不飽和のアルキルまたは
シクロアルキルあから選ばれ、その添加量が0.01
〜2.0重量部、好ましくは、0.02〜1.0重量部の酸
化防止剤とを少なくとも含有する。用途によりこ
の組成物に適量の架橋剤、架橋助剤を加えても、
その効果が阻害される事はなく、また電気導体と
して用いる金属と絶縁体と用いるエチレン系重合
体成形物との中間に導電性カーボンブラツク等の
導電剤を混和せしめた半導電性エチレン系重合体
組成物を介在させる場合において、該半導電性エ
チレン系重合体組成物も、本発明で開示された金
属イオンによる劣化防止能の優れた酸化安定剤の
組合せを含有せしめる事によつて耐熱性が向上す
る。金属表面に接して使用する他の用途、例えば
接着剤、電磁遮蔽材、においても本発明の安定剤
の組合せは効果的である。 次に特記すべき事は、エチレン系重合体とフエ
ノール系酸化防止剤、またはエチレン系重合体と
化学構造式が (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C である酸化防止剤の組合せからなる組成物は公知
であり、酸化防止効果についても知られている、
しかし金属との接触または金属イオンの含有によ
つて生ずる劣化の促進を防止する能力の点では全
く不十分である。(比較例参照)またこれらの
各々の酸化防止剤と他の酸化防止剤の組合せも金
属による劣化促進には効果がない。しかるに本発
明を構成する組成物のようにフエノール系酸化防
止剤と化学構造式が (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C の酸化防止剤の組合せの場合に、実施例の結果か
らも明らかなように、金属との接触、金属イオン
の含有状態においても劣化を効果的に抑制し、劣
化の徴候の発現する時間を著しく延長せしめる相
乗作用効果の存在を見出し、本発明に到達した。 本発明において、組合せられるこれらの酸化防
止剤は、その添加量が各々0.01〜2.0重量部であ
り、好ましくは0.02〜1.0重量部である。いずれ
も0.01重量部以下では相乗作用的効果は明確でな
く、2.0重量部以上添加すると金属害劣化抵抗性
の向上率が少ないのに反し、他の弊害、例えば酸
化防止剤の表面への滲出し、架橋剤の反応抑制、
誘電損失の増大、等が出現する事による。 以下に実施例と比較例を用いて本発明の代表的
効果を説明する。表1の試料の調製は、先ず120
℃に保つた混練用2本ロールで所定量のポリエチ
レン溶融、混練し、その中に表1の各種酸化防止
剤を所定量加えて、15分間混練して均一に分散さ
せた後シート状にする。架橋剤としてジクミルパ
ーキオキサイドを配合する実施例3および4の場
合は、上記の15分間混練に引続いてジクミルパー
オキサイドを混入して更に3分間混練後シート状
とする。次にこのシートを金型を用いて180℃で
15分間加圧成形し、1mm厚のシートを得た。これ
らの操作で得たシートを打抜きカツターで打抜
き、直径40mmの円盤状試片を得る。この試片を用
いて金属中でも劣化反応の著しい銅イオンによる
劣化試験を行なう。その方法は試片を新鮮な銅箔
の上に乗せ、150℃の空気循環式恒温槽中に入れ、
促進劣化を行ない、褐色の斑点発生の時間を測定
し、これによつて金属害劣化抵抗制を判定する。
この判定法は機械的な各種の測定法では劣化の徴
候が認められない時点で、鋭敏に劣化の徴候を検
出する事のできる極めて鋭敏な測定法である。表
1の劣化徴候発現時間とは、この褐色の斑点が明
確に認められた時までの時間を言う。銅導体と直
接接触する電線・ケーブル絶縁体として、上記の
劣化促進試験で72時間以上変色や斑点の発生がな
いものを合格と判定した。金属として銅を用いた
のは劣化促進が顕著な事の他に、電気導体とし
て、または建築資材としてエチレン系重合体と接
触状態で使用される事が多いためである。 表1の結果から、フエノール系酸化防止剤、ア
ミン系酸化防止剤、キノリン系酸化防止剤、およ
び化学式 (R−S−C2H4−COO−CH24C で表わされる酸化防止剤は、いづれも単体のみの
従来技術の配合では、銅等の金属害劣化に対し抵
抗性は不充分である(比較例1.2.3および4参照)
が、フエノール系酸化防止剤と (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C なる構造の酸化防止剤との組合せの本発明の場合
(実施例1.2.3および4参照)は銅等の金属害劣化
に対し著しい抵抗性を有している。この場合、架
橋剤としてジクミルパーオキサイドを配合して
も、さらにフエノール系酸化防止剤として異つた
種類のものを用いても良い事が判る。 しかるにフエノール系酸化防止剤とアミン系ま
たはキノリン系の酸化防止剤の組合せや、化学構
造式 (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C の酸化防止剤とアミン系またはキノリン系酸化防
止剤の組合せも、共に同く銅等の金属による劣化
促進を抑制する効果が見られないのである。
【表】
【表】 以上のように本発明で開示したエチレン系重合
体組成物は、金属害劣化抵抗性が極めて優れてい
るので、金属と直接接触する複合体として、比較
的高温で使用しても劣化を抑制する効果が大であ
り、利用価値が大である。 本発明の具体的用途は、これまでの記述から容
易に理解されると思われるが、次にその概要を列
挙する。 (1) 電線・ケーブルであつてエチレン系重合体組
成物が、直接金属導体と接する構造を有するも
の。(低電圧ケーブル、通信ケーブル等) (2) 電線・ケーブルであつて半導電性エチレン系
重合体組成物が金属導体と接する構造を有する
高電圧ケーブル、および半導電性架橋エチレン
系重合体組成物が金属導体と接する構造の高電
圧ケーブル。 (3) 熱エネルギー関連機器であつて、銅管、銅板
等の熱絶縁材として主として機能する架橋およ
び/または発合型のエチレン系重合体組成物お
よび関連部品。 (4) 建設資材であつて、銅板等とエチレン系重合
体との貼合せ型複合材。 (5) 電子、電機製品等のハウジングであつて、半
導電性エチレン系重合体組成物、金属蒸着エチ
レン系重合体シート、金属箔とエチレン系重合
体型接着剤との複合体、磁性体とエチレン系重
合体の複合体をハウジングの表面または裏面に
有するもの。 以上のエチレン系重合体と金属の複合体におい
て重要な事は、しばしば高温にさらされ乍ら、金
属による酸化劣化の促進に耐える事を要求される
点にある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属との接触による劣化に対し優れた抵抗性
    を有するエチレン系重合体組成物と金属との複合
    体において、エチレン系重合体組成物がエチレン
    系重合体100重量部に対し、フエノール系酸化防
    止剤0.01〜2.0重量部と一般式 (R−S−C2H4−COO−CH2−)4C (但し、式中でRは飽和または不飽和のアルキル
    またはシクロアルキルから選ばれる) の構造を有する酸化防止剤0.01〜2.0重量部を含
    む事を特色とし、他の添加剤を含む事もできる、
    エチレン系重合体組成物と金属の複合体。 2 金属が銅等の電気導体であり、エチレン系重
    合体組成物がポリエチレンまたはエチレン−αオ
    レフイン共重合体から主として成る電気絶縁物で
    ある、特許請求の範囲第1項記載のエチレン系重
    合体組成物と金属の複合体。 3 金属が銅等の電気導体であり、エチレン系重
    合体組成物が架橋可能なポリエチレンまたはエチ
    レン−α−オレフイン共重合体から主として成る
    電気絶縁物である、特許請求の範囲第1項記載の
    エチレン系重合体組成物と金属の複合体。 4 金属が銅等の電気導体であり、エチレン系重
    合体組成物が導電性カーボン・ブラツクを添加剤
    として含むポリエチレン、エチレン−αオレフイ
    ン共重合体、エチレン ビニルエステル共重合
    体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体また
    は/およびエチレン−アクリル酸共重合体を主要
    成分とする半導電性層と、特許請求の範囲第2、
    3項記載の電気絶縁層とから少なくとも成る、特
    許請求の範囲第1項記載のエチレン系重合体組成
    物と金属の複合体。 5 金属が板または管であり、エチレン系重合体
    組成物の添加剤が発泡剤または/および架橋剤で
    ある、特許請求の範囲第1項記載のエチレン系重
    合体組成物と金属の複合体。 6 金属が粉末、微粒子、または繊維状でありエ
    チレン系重合体中に分散している、特許請求の範
    囲第1項記載のエチレン系重合体組成物と金属の
    複合体。 7 金属が繊維織物状、マツト状、またはフエル
    ト状であり、エチレン系重合体組成物からなる成
    形品中に埋没しているか、またはそれと積層され
    ている、特許請求の範囲第1項記載のエチレン系
    重合体と金属の複合体。 8 金属がエチレン系重合体組成物の成形品の表
    面に真空蒸着、メツキ、または箔状に貼着されて
    いる、特許請求の範囲第1項記載のエチレン系重
    合体と金属の複合体。
JP6095683A 1983-04-08 1983-04-08 エチレン系重合体組成物と金属の複合体 Granted JPS59185648A (ja)

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JP2570425B2 (ja) * 1989-06-30 1997-01-08 日立電線株式会社 耐熱性ポリオレフィン絶縁電線
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JPS6022622B2 (ja) * 1981-09-07 1985-06-03 日本鋼管株式会社 多重被覆金属管

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