JPH0524603B2 - - Google Patents
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- JPH0524603B2 JPH0524603B2 JP2070285A JP2070285A JPH0524603B2 JP H0524603 B2 JPH0524603 B2 JP H0524603B2 JP 2070285 A JP2070285 A JP 2070285A JP 2070285 A JP2070285 A JP 2070285A JP H0524603 B2 JPH0524603 B2 JP H0524603B2
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- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
<産業上の利用分野>
本発明は、耐熱性及び絶縁絶縁破壊強度、特に
高温時での絶縁破壊強度に優れたポリエチレン絶
縁電力ケーブル及びその製造方法に関する。
<従来の技術>
従来のこの種の電力ケーブルに於いては、低密
度ポリエチレンを有機過酸化物で架橋した架橋絶
縁体を有する電力ケーブルが一般的である。
<発明が解決しようとする問題点>
ところが、この電力ケーブルの場合、低密度ポ
リエチレンは、結晶融点が100〜110℃と低いため
に、80〜90℃以上の使用温度になると結晶の部分
融解が始まり、架橋絶縁体の絶縁破壊強度が低下
する。
又、結晶融点以上になると、熱膨張が大きく、
特に高電圧用ケーブルのように絶縁体の厚さが大
きなものにあつては、熱膨張による機械的なトラ
ブルが発生する原因ともなつている。
このような低密度ポリエチレンに比べて、線条
低密度ポリエチレンや高密度ポリエチレンは、結
晶融点、結晶化度が大きく、高い絶縁破壊強度を
有する材料であるが、架橋処理が難しい欠点があ
る。特に絶縁厚さが大きな場合には特に困難であ
つた。
更に、この種の材料をジクミルパーオキサイド
の如き有機過酸化物で架橋しようとすると、結晶
融点が高いため、押出温度を140〜150℃以上とす
る必要があり、絶縁体のスコーチの問題が生ず
る。一方、140〜150℃以下の低温では溶融が不十
分で押出しができない等の問題が生ずる。
以上の点から、これ等の問題の解決が望まれて
いる。
<問題点を解決するための手段>
本発明は、これ等の問題点を解消したもので、
その一番目の発明である電力ケーブルの要旨は、
絶縁体の組成物に於いて、線状低密度ポリエチレ
ン或いは高密度ポリエチレンを、
式
<Industrial Application Field> The present invention relates to a polyethylene insulated power cable with excellent heat resistance and dielectric breakdown strength, particularly dielectric breakdown strength at high temperatures, and a method for manufacturing the same. <Prior Art> Conventional power cables of this type generally have a crosslinked insulator made of low density polyethylene crosslinked with an organic peroxide. <Problems to be solved by the invention> However, in the case of this power cable, low-density polyethylene has a low crystal melting point of 100 to 110°C, so when the operating temperature reaches 80 to 90°C or higher, the crystals partially melt. The dielectric breakdown strength of the cross-linked insulator decreases. In addition, when the temperature exceeds the crystal melting point, the thermal expansion becomes large.
Particularly in the case of high-voltage cables where the insulator is thick, thermal expansion can cause mechanical troubles. Compared to such low-density polyethylene, filamentary low-density polyethylene and high-density polyethylene are materials with a higher crystal melting point and higher crystallinity and higher dielectric breakdown strength, but have the disadvantage that crosslinking is difficult. This is especially difficult when the insulation thickness is large. Furthermore, when attempting to crosslink this type of material with an organic peroxide such as dicumyl peroxide, the extrusion temperature must be set at 140 to 150°C or higher due to the high crystal melting point, which causes the problem of scorching of the insulator. arise. On the other hand, at low temperatures below 140 to 150°C, problems arise such as insufficient melting and inability to extrude. From the above points, it is desired to solve these problems. <Means for solving the problems> The present invention solves these problems.
The gist of the first invention, the power cable, is as follows:
In the composition of the insulator, linear low-density polyethylene or high-density polyethylene is used according to the formula
【式】
で表される架橋剤によつて架橋すること、又必要
によるトリアリルシアヌレートを更に添加するこ
とにある。
更に、二番目の発明であるケーブルの製造方法
に於いては、前記の組成物を140〜190℃で導体上
に押出し被覆し、次いで210℃以上の温度で架橋
することによつて、前記目的とする電力ケーブル
を得ようとするものである。
以下、本発明をより詳細に説明すると、先ず本
発明で、線状低密度ポリエチレン或いは高密度ポ
リエチレンの架橋剤として使用する。
式Crosslinking is carried out using a crosslinking agent represented by the following formula, and triallyl cyanurate is further added if necessary. Furthermore, in the method for manufacturing a cable, which is the second invention, the above-mentioned object is achieved by extruding and coating the above-mentioned composition onto a conductor at a temperature of 140 to 190°C, and then crosslinking at a temperature of 210°C or higher. The aim is to obtain a power cable that will Hereinafter, the present invention will be explained in more detail. First, in the present invention, it is used as a crosslinking agent for linear low density polyethylene or high density polyethylene. formula
【式】
で表される化合物は、1分半減期温度220℃、10
時間半減期温度143℃の値あ有し、従来の有機過
酸化物に比べ高温安定性に優れた架橋剤であり、
前記ポリエチレンの架橋剤としての押出安定性に
優れ、又得られた絶縁体も、特に高温での絶縁破
壊強度に優れたものとなる。
そして、その添加量は、前記ポリエチレン100
重量部に対して1〜4重量部とされる。これはそ
の添加量が1重量部未満では、充分な架橋物が得
られ難く、又4重量部を越えると架橋効果が飽和
されると共に、架橋剤残渣による誘電特性の悪化
が生じ、更に高温押出時のスコーチの問題が起き
るためである。
尚、前記架橋剤には、架橋助剤として、トリア
リルシアヌレートを0.2〜3.0重量部併用すること
が好ましい。このトリアリルシアヌレートの添加
によつて架橋効率を向上させることができるが、
その添加量は前記範囲を越えると、その下限で
は、架橋効率の向上は見られず、又その上限を越
えると、架橋効率が飽和すると同時に、架橋促進
か顕著となり、絶縁体のスコーチの問題が生ずる
ためである。
そして、以下の架橋ポリエチレンを絶縁体とし
て用いた電力ケーブルは、従来のこの種の電力ケ
ーブルと比較して、高温(例えば、130℃)での
絶縁破壊強度が40〜80%向上することが確認され
た。
次に、本発明の第二番目の発明であるケーブル
の製造方法について述べる。
前記した電力ケーブルを得るためには、特定の
製造条件を設定することが好ましいことが確認さ
れた。
即ち、線状低密度ポリエチレン或いは高密度ポ
リエチレンに、
式The compound represented by [Formula] has a 1 minute half-life temperature of 220℃, 10
It is a crosslinking agent with a time half-life temperature of 143°C and superior high temperature stability compared to conventional organic peroxides.
It has excellent extrusion stability as a crosslinking agent for the polyethylene, and the obtained insulator also has excellent dielectric breakdown strength, especially at high temperatures. The amount added is 100% of the polyethylene
The amount is 1 to 4 parts by weight. If the amount added is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain a sufficient crosslinked product, and if it exceeds 4 parts by weight, the crosslinking effect is saturated and the dielectric properties are deteriorated due to the crosslinking agent residue. This is because the problem of time scorch occurs. In addition, it is preferable to use 0.2 to 3.0 parts by weight of triallyl cyanurate as a crosslinking aid in the crosslinking agent. Although the crosslinking efficiency can be improved by adding this triallyl cyanurate,
If the amount added exceeds the above range, no improvement in crosslinking efficiency will be observed at the lower limit, and if the upper limit is exceeded, the crosslinking efficiency will be saturated and at the same time, crosslinking will be promoted, causing the problem of scorch in the insulator. This is because it occurs. It has been confirmed that the power cable using the following cross-linked polyethylene as an insulator has 40 to 80% higher dielectric breakdown strength at high temperatures (e.g. 130°C) compared to conventional power cables of this type. It was done. Next, a cable manufacturing method, which is the second invention of the present invention, will be described. It has been confirmed that in order to obtain the power cable described above, it is preferable to set specific manufacturing conditions. That is, for linear low density polyethylene or high density polyethylene, the formula
【式】
で表される化合物、及び必要により添加されるト
リアリルシアヌレートを添加した組成物は、導体
上に140〜190℃の押出温度で、好ましくは線状低
密度ポリエチレンの場合には140〜190℃で、高密
度ポリエチレンの場合には150〜190℃で押出し被
覆される。これはこの温度条件以下であると十分
な溶融混練ができず、均一な架橋絶縁物が得られ
ず、又前記温度よりも高い温度ではスコーチの進
行が始まるので好ましくない。更にこのようにし
て押出し被覆された絶縁物は、210℃以上の温度
で架橋処理される。この温度は実用的な時間範囲
を考慮したもので、架橋方法としては、水蒸気架
橋、窒素ガス架橋、シリコー油や溶融塩架橋が使
用できる。
<実施例>
実施例 1〜12
メルトインデツクス約1.2の線状低密度ポリエ
チレン(LLDPE、ウルトゼツクス3010F、三井
石油化学社製)及び高密度ポリエチレン
(HDPE、ハイゼツクス3300F、三井石油化学社
製)、所定量の老化防止剤(4,4′−チオビス−
(6−第3ブチル−3−メチルフエノール))及び
架橋剤としてトリゴノツクス107(化薬ヌーリー社
製)、更に前記架橋剤とトリアリルシアヌレート
を種々の割合に添加した組成物を造つた。この組
成物を導体断面積200mm2の銅導体上に、内・外半
導電層と共に架橋絶縁体として3層構造に設けて
電力ケーブルとした。
尚、比較のため、本発明の条件を満たさないも
のを比較例1〜8とし、又低密度ポリエチレン
(LDPE)をジクミルパーオキサイド(DCP、前
記ポリエチレン100重量部に0.2重量部添加)で架
橋した同様の構造の電力ケーブルを作成して、従
来例1とした。
以上の電力ケーブルについて、高温時の絶縁破
壊強度を見るため、130℃でのインパルス破壊電
圧を、又140℃に於ける加熱変形率、更にゲル分
率も併せて測定した。
その結果を第1表に示す。A composition containing the compound represented by the formula and triallyl cyanurate added as necessary is extruded onto a conductor at an extrusion temperature of 140 to 190°C, preferably 140°C in the case of linear low density polyethylene. ~190°C, extrusion coating at 150-190°C in the case of high density polyethylene. This is not preferable because if the temperature is below this temperature, sufficient melting and kneading will not be possible and a uniform crosslinked insulator will not be obtained, and if the temperature is higher than the above temperature, scorch will begin to progress. Furthermore, the extrusion-coated insulator is crosslinked at a temperature of 210° C. or higher. This temperature is determined in consideration of a practical time range, and as the crosslinking method, steam crosslinking, nitrogen gas crosslinking, silicone oil or molten salt crosslinking can be used. <Examples> Examples 1 to 12 Linear low-density polyethylene (LLDPE, Urtozex 3010F, manufactured by Mitsui Petrochemicals) and high-density polyethylene (HDPE, Hizexx 3300F, manufactured by Mitsui Petrochemicals) with a melt index of approximately 1.2, A certain amount of anti-aging agent (4,4'-thiobis-
(6-tert-butyl-3-methylphenol)) and Trigonox 107 (manufactured by Kayaku Nouri Co., Ltd.) as a crosslinking agent, and the crosslinking agent and triallyl cyanurate were added in various proportions to prepare compositions. This composition was provided in a three-layer structure as a crosslinked insulator along with inner and outer semiconducting layers on a copper conductor having a conductor cross-sectional area of 200 mm 2 to prepare a power cable. For comparison, Comparative Examples 1 to 8 are those that do not meet the conditions of the present invention, and low density polyethylene (LDPE) is cross-linked with dicumyl peroxide (DCP, 0.2 parts by weight added to 100 parts by weight of the polyethylene). A power cable having a similar structure was prepared and designated as Conventional Example 1. Regarding the above power cables, in order to check the dielectric breakdown strength at high temperatures, the impulse breakdown voltage at 130°C, the thermal deformation rate at 140°C, and the gel fraction were also measured. The results are shown in Table 1.
【表】
上記第1表から明らかなように、LLDPE或い
はHDPEを用いて、
式[Table] As is clear from Table 1 above, using LLDPE or HDPE, the formula
【式】
で表される化合物、更に必要に応じて添加される
トリアリルシアヌレートの量が夫々、前記
LLDPE或いはHDPE100重量部に対して1〜4重
量部、0.2〜3重量部の範囲のものは高温に於け
る絶縁破壊強度が大きく、又加熱変形せ少ないも
のであるこきが判る。
実施例 13〜17
実施例1〜12の組成物を用いて同様の機能の電
力ケーブルを作成する場合の絶縁体の押出温度、
及び架橋温度条件を検討した。尚、前記組成物
は、LLDPE或いはHDPE100重量部に架橋剤(ト
リゴノツクス107)2.0重量部及びトリアリルシア
ヌレート1.0重量部を添加したものである。尚、
比較のため、本発明の条件を満たさないものを比
較例9〜13として挙げてある。
その結果を第2表に示す。The amount of the compound represented by [Formula] and the amount of triallyl cyanurate added if necessary is the same as above.
It can be seen that those in the range of 1 to 4 parts by weight and 0.2 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of LLDPE or HDPE have high dielectric breakdown strength at high temperatures and are less susceptible to heat deformation. Examples 13-17 Insulator extrusion temperature when creating power cables with similar functionality using the compositions of Examples 1-12,
and crosslinking temperature conditions were investigated. The above composition was prepared by adding 2.0 parts by weight of a crosslinking agent (Trigonox 107) and 1.0 parts by weight of triallyl cyanurate to 100 parts by weight of LLDPE or HDPE. still,
For comparison, comparative examples 9 to 13 that do not meet the conditions of the present invention are listed. The results are shown in Table 2.
【表】
上記第2表から明らかなように、押出温度は
140〜190℃、架橋温度は210℃以上とすることが
好ましいことが判る。尚、試験項目の条件は実施
例1〜12の場合と同様である。
<発明の効果>
本発明によれば、以上の説明から明らかなよう
に、耐熱性及び絶縁破壊強度、特に高温時での絶
縁破壊強度に優れたポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル、及びその製造方法を得ることができる。[Table] As is clear from Table 2 above, the extrusion temperature is
It can be seen that it is preferable that the crosslinking temperature is 140 to 190°C and the crosslinking temperature is 210°C or higher. Note that the conditions of the test items are the same as in Examples 1 to 12. <Effects of the Invention> According to the present invention, as is clear from the above description, it is possible to obtain a polyethylene insulated power cable having excellent heat resistance and dielectric breakdown strength, particularly dielectric breakdown strength at high temperatures, and a method for manufacturing the same. I can do it.
Claims (1)
チレン100重量部に対して、 式【式】 で表される架橋剤1〜4重量部を添加した架橋物
を絶縁体として導体上に設けてなる電力ケーブ
ル。 2 前記架橋物には、0.2〜3.0重量部のトリアリ
ルシアヌレートが添加されてなる特許請求の範囲
第1項記載の電力ケーブル。 3 線状低密度ポリエチレン或いは高密度ポリエ
チレン100重量部に対して、 式【式】 で表される架橋剤1〜4重量部と、必要により添
加されるトリアリルシアヌレート0.2〜3.0重量部
からなる組成物を140〜190℃の押出温度条件で導
体上に押出し被覆し、次いで210℃以上の温度で
架橋することを特徴とする電力ケーブルの製造方
法。[Claims] 1. A crosslinked product obtained by adding 1 to 4 parts by weight of a crosslinking agent represented by the formula [formula] to 100 parts by weight of linear low-density polyethylene or high-density polyethylene is used as an insulator on a conductor. Power cable provided. 2. The power cable according to claim 1, wherein 0.2 to 3.0 parts by weight of triallyl cyanurate is added to the crosslinked product. 3 Consisting of 1 to 4 parts by weight of a crosslinking agent represented by the formula [Formula] and 0.2 to 3.0 parts by weight of triallyl cyanurate added as necessary, based on 100 parts by weight of linear low-density polyethylene or high-density polyethylene. 1. A method for producing a power cable, comprising extrusion coating a composition on a conductor at an extrusion temperature of 140 to 190°C, and then crosslinking at a temperature of 210°C or higher.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2070285A JPS61181009A (en) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | Power cable and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2070285A JPS61181009A (en) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | Power cable and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181009A JPS61181009A (en) | 1986-08-13 |
| JPH0524603B2 true JPH0524603B2 (en) | 1993-04-08 |
Family
ID=12034478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2070285A Granted JPS61181009A (en) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | Power cable and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61181009A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103554611A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 安徽国通高新管业股份有限公司 | Power electric wire protective sleeve |
-
1985
- 1985-02-05 JP JP2070285A patent/JPS61181009A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61181009A (en) | 1986-08-13 |
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