JPH11265618A - 架橋性電気絶縁用樹脂組成物及び電気絶縁物並びに電線・ケーブル - Google Patents

架橋性電気絶縁用樹脂組成物及び電気絶縁物並びに電線・ケーブル

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JPH11265618A
JPH11265618A JP6794698A JP6794698A JPH11265618A JP H11265618 A JPH11265618 A JP H11265618A JP 6794698 A JP6794698 A JP 6794698A JP 6794698 A JP6794698 A JP 6794698A JP H11265618 A JPH11265618 A JP H11265618A
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JP
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polyethylene
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resin composition
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Pending
Application number
JP6794698A
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English (en)
Inventor
Takanori Yamazaki
孝則 山崎
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
Katsutoshi Hanawa
勝利 塙
Junichi Abe
淳一 安部
Hideyuki Nozawa
英行 野沢
Kenichi Furusawa
健一 古沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】押出成形性に優れ、加熱変形率と伸び、耐水ト
リー性、特に耐ボウタイトリー特性を大幅に改善できる
シラングラフト・水架橋法により架橋できる電気絶縁用
樹脂組成物及び当該樹脂組成物からなる電気絶縁物及び
電線・ケーブルの提供。 【解決手段】高圧ラジカル重合により合成され、融点が
115℃以上で密度が0.925〜0.935g/cm3
のポリエチレン(a)を主体とするポリマ、又は前記ポ
リエチレン(a)99〜50重量部と密度が0.915
〜0.925g/cm3 のポリエチレン(b)1〜50重
量部を含むブレンドポリエチレンを主体とするポリマ
と、一般式 RR′SiY2 (式中Rはオレフィン性不飽和炭化水素基あるいはハイ
ドロカーボンオキシ基であり、Yは加水分解可能な有機
基であり、R′は前記R基かY基である)で表されるシ
ランとを、遊離ラジカルを生じさせる化合物の存在下で
反応させて得られるシラン変性ポリマからなる架橋性電
気絶縁用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水分と接触させる
ことにより架橋させることができる架橋性電気絶縁用樹
脂組成物及びこの組成物からなる電気絶縁物並びに電線
・ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来技術】ポリオレフィン系樹脂にビニルアルコキシ
シラン等のシランを添加し、遊離ラジカルを生じさせる
化合物(以下「遊離ラジカル発生剤」とう)の存在下で
反応させて得られたシラングラフトポリオレフィンを、
シラノール縮合触媒の存在下で水分と接触させることに
より架橋させる、いわゆるシラングラフト・水架橋法
は、有機過酸化物を用いて架橋を行う化学架橋方式より
も低コストで架橋ポリエチレン材料を提供できるため、
電線・ケーブルの絶縁層やシース並びに電線・ケーブル
の付属品等の架橋方法として広く用いられている。
【0003】この方法は、より具体的には、高温の成形
加工機(例えば押出機)中で、少量の有機過酸化物を遊
離ラジカル発生剤として用い、ポリオレフィン系樹脂に
ビニルアルコキシシラン等のシランをグラフト共重合さ
せてから押出して成形体とし、その後、高温高湿度雰囲
気(または温水中)に成形体をさらすことにより水分と
接触させ、成形体中に混合された又は成形体表面から浸
透させたジブチル錫ジラウレート等のシラノール縮合触
媒の作用により、ポリオレフィン系樹脂にグラフトした
シランの加水分解および縮合を起こさせて架橋するもの
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ラングラフト・水架橋法には、加熱変形率等の高温特性
を高める目的で架橋度を高く設定すると、化学架橋法に
比べて伸びが著しく低下するという問題がある。
【0005】また、銅導体、銅テープと直接触れるもの
には、銅イオンによる促進熱劣化、いわゆる金属害を防
ぐため、サリチル酸誘導体やヒドラジド誘導体に代表さ
れる金属害防止剤を配合するのが一般的であるが、融点
が200℃以上と高く、ポリエチレン中で溶融分散させ
にくい。また、溶媒にも溶解させにくいため、ビニルア
ルコキシシランに溶解してポリエチレンに供給すること
が困難である。そのため、ポリエチレン中での分散性が
悪く、絶縁体中で異物となり、耐水トリー特性、特に耐
ボウタイトリー特性を悪くする可能性がある。
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、押出成形性に優れ、加熱変形率と伸び、耐水
トリー性、特に耐ボウタイトリー特性を大幅に改善でき
るシラングラフト・水架橋法により架橋できる電気絶縁
用樹脂組成物及び当該樹脂組成物からなる電気絶縁物及
び電線・ケーブルの提供を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、高圧ラジカル重合により合成され、融点
が115℃以上で密度が0.925〜0.935g/cm
3 のポリエチレン(a)を主体とするポリマ、又は前記
ポリエチレン(a)99〜50重量部と密度が0.91
5〜0.925g/cm3 のポリエチレン(b)1〜50
重量部を含むブレンドポリエチレンを主体とするポリマ
と、一般式 RR′SiY2 (式中Rはオレフィン性不飽和炭化水素基あるいはハイ
ドロカーボンオキシ基であり、Yは加水分解可能な有機
基であり、R′は前記R基かY基である)で表されるシ
ランとを、遊離ラジカルを生じさせる化合物の存在下で
反応させて得られるシラン変性ポリマからなる架橋性電
気絶縁用樹脂組成物を提供するものである。
【0008】また、本発明は上記目的を達成するため、
前記架橋性電気絶縁用樹脂組成物からなる成形体をシラ
ノール縮合触媒の存在下で水分と接触させることにより
架橋度が40%以上になるように架橋されている電気絶
縁物を提供するものである。
【0009】更に、本発明は前記目的を達成するため
に、導体または導体遮蔽層上に前記架橋性電気絶縁用樹
脂組成物からなる絶縁層を有し、当該絶縁層がシラノー
ル縮合触媒の存在下で水分と接触させることにより架橋
度が40%以上になるように架橋されている電線・ケー
ブルを提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明者は、種々のポリエチレン
について鋭意検討した結果、高圧ラジカル重合により合
成され、示差走査熱量計(DSC)の結晶融点ピークで
表した融点が115℃以上で密度が0.925〜0.9
35g/cm3 のポリエチレン(a)を使用することによ
り、押出成形性に優れ、低い加熱変形率と高い伸びを有
する架橋成形体を実現できることを見出し、本発明に至
ったものである。このように押出成形性に優れるのは、
ポリエチレン(a)の分子構造によるもので、長鎖分岐
があるためと考えられる。また、この密度の範囲のポリ
エチレン(a)は、高温での結晶化度が高いため、ゲル
分率を低く設定しても加熱変形率を小さくでき、また、
ゲル分率を低く設定することにより高い伸びを得ること
ができる。
【0011】本発明において、ポリエチレン(a)の融
点を115℃以上としたのは、規定値未満では加熱変形
率が大きくなるためである。又、ポリエチレン(a)の
密度を0.925〜0.935g/cm3 としたのは、規
定値未満では、結晶化度が下がるため加熱変形率が大き
くなり、規定値を越えると、高圧ラジカル重合法での合
成が困難なためである。
【0012】本発明においては、高圧ラジカル重合によ
り合成され、融点が115℃以上で密度が0.925〜
0.935g/cm3 のポリエチレン(a)99〜50重
量部に対し、密度が0.915〜0.925g/cm3
ポリエチレン(b)を1〜50重量部含有させることに
より、電気絶縁物の伸びを更に大きくすることができ
る。密度が0.915〜0.925g/cm3 のポリエチ
レン(b)としては、高圧ラジカル重合のポリエチレ
ン、チーグラ系、クロム系又はメタロセン系の触媒によ
り合成される直鎖状ポリエチレンが挙げられる。ここ
で、ポリエチレン(b)の含有量を1〜50重量部とし
たのは、50重量部を越えるとポリマの結晶化度が下が
り、加熱変形率が大きくなるためである。
【0013】本発明において用いられる一般式、 RR′SiY2 で表されるシランにおいて、Rはオレフィン性不飽和炭
化水素基あるいはハイドロカーボンオキシ基であり、ビ
ニル基、アルリル基、ブテニル基、ジクロヘキセニル
基、シクロペンタジエニル基等をあげることができ、中
でもビニル基が好適である。Yは加水分解可能な有機基
であり、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基のような
アルコキシ基、ホルミルオキシ基、アセトキシ基、プロ
ピオノキシ基のようなアシロキシ基、その他オキシム
基、アルキノアミノ基、アリールアミノ基等をあげるこ
とができ中でもアルコキシ基が好適である。R′は前記
R基かY基である。最も好適なシランは、ビニルアルコ
キシシランであり、具体的には、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルジエ
トキシメチルシラン、ビニルメトキシジメチルシラン、
ビニルエトキシジメチルシランなどがあげられ、これら
は単独、もしくは2種類以上組合わせて使用しても差し
支えない。シランの添加量は特に規定されないが、ポリ
エチレン(a)単独又はポリエチレン(a)とポリエチ
レン(b)のブレンドからなるポリマ100重量部に対
し0.1〜10重量部の範囲が好ましい。
【0014】ポリマにシランをグラフトする際に用いら
れる遊離ラジカル発生剤としては、ジクミルパーオキサ
イド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t
−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α, α’−ビス
(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼ
ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
−t−ブチルパーオキサイドなどがあげられ、これらは
単独もしくは2種類以上組み合わせて使用しできる。ラ
ジカル発生剤の添加量は、ポリマ100重量部に対して
0.05〜0.15重量部が望ましく、0.05重量部
未満では架橋度が不十分となる傾向にあり、0.15重
量部越えると絶縁体内にラジカル開始剤の分解生成物に
起因するボイドが発生しやすくなる。
【0015】本発明においては、更に、酸化防止剤とし
て、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト]、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート]、オクタデシル3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4−
ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−
3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリ
アジンから選ばれる1種類または2種類以上とジラウリ
ルチオプロピオネートをそれぞれ、0.05〜0.5重
量部添加ずつ添加することにより、耐熱老化特性、特
に、金属害を防止できる。これらは、単独で使用しても
効果は小さく、併用することによって著しい相乗効果が
発揮される。これらの酸化防止剤は、予めポリエチレン
に高濃度に練り込んだマスターバッチの形やポリエチレ
ンにドライブレンドした形で供給することはもちろん、
シランに溶解して押出機内のポリエチレンに注入するこ
とも可能である。酸化防止剤各々の添加量は0.05〜
0.5重量部とするのが好ましく、0.05重量部未満
では、酸化防止、金属害防止の効果が少なく、また、
0.5重量部を越えるとポリエチレンの表面に析出する
いわゆるブルーム現象が生じる可能性がある。
【0016】本発明においては、架橋を促進するために
シラノール縮合触媒を直鎖状ポリエチレン中に添加、あ
るいは、成形物表面から直鎖状ポリエチレン中に浸透さ
せる。このようなシラノール縮合触媒は、一般に、錫、
亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属のカルボン酸塩、有機
塩基、無機酸、有機酸などである。具体的にはジブチル
錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫
ジオクタエート、酢酸第一錫、カブリル酸第一錫、ナフ
テン酸鉛、カブリル酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、エチ
ルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ピリジ
ン、硫酸、塩酸などの無機酸、トルエンスルホン酸、酢
酸、ステアリン酸、マレイン酸などの有機酸が挙げられ
る。これらは、特に規定しないがポリマ100重量部に
対して、0.01〜0.1重量部添加して用いられる。
【0017】シラノール縮合触媒を含有する成形体の製
造方法としては、次のような2つの方法を挙げることが
できる。一つは、シラノール縮合触媒を高濃度に含むポ
リマのマスターバッチを作製し、予め作製したシラング
ラフトポリマと一緒に押出機に供給して成形する2ショ
ット法またはサイオプラス法といわれる方法である。他
の方法は、シラノール縮合触媒、ラジカル発生剤を含む
配合剤を押出機内のポリマに供給し、ビニルアルコキシ
シランの直鎖状ポリエチレンへのグラフト反応と成形を
1つの押出機で同時に行う1ショット法またはモノシル
法と呼ばれる方法である。本発明は、上記のいずれの方
法をも採用可能である。
【0018】ポリエチレン(a)又はポリエチレン
(a)とポリエチレン(b)のブレンドポリエチレンを
主体とする電気絶縁物の架橋度を40%以上としたの
は、高温での加熱変形率を小さくするためであり、この
値未満では変形が大きくなる。
【0019】本発明においては、上記化合物の他に、耐
候性を付与するためにカーボンブラックの添加や、滑
剤、着色剤等の添加剤を加えることは一向に差し支えな
い。さらに、ポリマにエチレン−酢酸エチル共重合体や
エチレン−エチルアクリレート共重合体等のエチレン系
ポリマを少量ブレンドすることもできる。
【0020】本発明の電線・ケーブルにおいては、導体
として、水の走水を防止するため、水密コンパウンドを
充填した水密導体を使用することも可能である。さら
に、本架橋ポリエチレン絶縁層の上に半導電性樹脂組成
物からなる絶縁体遮蔽層を設けることもできる。
【0021】
【実施例】<実施例1>密度が0.925、融点が11
5℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン(ポリエチレン
(I))100重量部に対して、酸化防止剤としての
2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
(酸化防止剤(I))を0.1重量部、ビニルトリメト
キシシランを1.5重量部、遊離ラジカル発生剤として
のジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル発生剤
(I))を0.15重量部、ジブチル錫ジラウレートを
0.05重量部の割合で200℃に設定した130mm押
出機に投入した。なお、酸化防止剤、遊離ラジカル発生
剤及びジブチル錫ジラウレートはビニルトリメトキシシ
ランに溶解させて押出機のホッパ下部から注入した。
【0022】上記コンパウンンドを断面積60mm2 の軟
銅撚線上に0.7mm厚の内部半導電層及び0.7mm厚の
外部半導電層と共に4.5mm厚さに押出し、その後、8
0℃、95%水蒸気の雰囲気に24時間放置して架橋さ
せ、架橋絶縁層を有する電気ケーブルを作製した。
【0023】<実施例2>配合成分を、密度が0.92
7、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、酸化防止剤と
してのペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート](酸化防止剤(II))を0.1重量部、ビニル
トリメトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキ
サイド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、
ジブチル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例
1と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0024】<実施例3>配合成分を、密度が0.93
2、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を100重量部、2,2−チ
オ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止
剤(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシラン
を1.0重量部、遊離ラジカル発生剤としての2,5−
ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サン(遊離ラジカル発生剤(II))を0.07重量部、
ジブチル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例
1と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0025】<実施例4>配合成分を、密度が0.92
5、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(I))を95重量部、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を5重量部、ペンタエリスリチ
ル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(II))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.2重量部、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−
ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離ラジカル発生剤(I
I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレートを0.
05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケーブルを
作製した。
【0026】<実施例5>配合成分を、密度が0.92
5、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(I))を95重量部、密度が0.92
0、融点が123℃の直鎖状ポリエチレン(ポリエチレ
ン(VI))を5重量部、酸化防止剤として2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))とジラウリルチオプロピオネート(酸化防止剤
(III ))をそれぞれ0.1重量部併用、ビニルトリメ
トキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキサイド
(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、ジブチ
ル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例1と同
様にして電気ケーブルを作製した。
【0027】<実施例6>配合成分を、密度が0.93
2、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、2,2−チオ−
ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケ
ーブルを作製した。
【0028】<実施例7>配合成分を、密度が0.93
3、融点が119℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(IV))を50重量部、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、2,2−チオ−
ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤())を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレート
を0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケー
ブルを作製した。
【0029】<実施例8>配合成分を、密度が0.92
7、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ジラウリルチオプロピオネー
ト(酸化防止剤(III ))を0.1重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキサイ
ド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、ジブ
チル錫ジラウレートを0.05重量部、更に、ポリエチ
レン(II)中にファーネスブラックが25重量%含有さ
れるように調整したカーボンマスターバッチを4重量部
とし、実施例1と同様にして200℃に設定した130
mm押出機に投入した。続いて、断面積60mm2 の軟銅撚
線上に2.5mm厚さに押出し、その後、80℃、95%
水蒸気の雰囲気に24時間放置して架橋させ、架橋絶縁
層を有する電気ケーブルを作製した。
【0030】<実施例9>配合成分を、密度が0.93
2、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、2,2−チオ−
ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部、ポリエチレン(III )中にファー
ネスブラックが25重量%含有されるように調整したカ
ーボンマスターバッチを4重量部とし、実施例8と同様
にして電気ケーブルを作製した。
【0031】<比較例1>配合成分を、密度が0.92
7、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
0.5重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.05重量部、ジブチル錫ジラウレ
ートを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気
ケーブルを作製した。
【0032】<比較例2>配合成分を、密度が0.93
2、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、2,2−チオ−
ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
0.5重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.05重量部、ジブチル錫ジラウレ
ートを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気
ケーブルを作製した。
【0033】<比較例3>配合成分を、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケ
ーブルを作製した。
【0034】<比較例4>配合成分を、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
2.5重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.2重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケ
ーブルを作製した。
【0035】<比較例5>配合成分を、チーグラ触媒に
より重合され、密度が0.920、融点が123℃の直
鎖状ポリエチレン(ポリエチレン(VI))を100重量
部、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト](酸化防止剤(I))を0.1重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、2,5−ジメチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離
ラジカル発生剤(II))を0.07重量部、ジブチル錫
ジラウレートを0.05重量部とし、実施例1と同様に
して電気ケーブルを作製した。
【0036】<比較例6>配合成分を、密度が0.93
2、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を40重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を60重量部、2,2−チオ−
ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部とし、実施例1と同様にして電気ケ
ーブルを作製した。
【0037】<比較例7>配合成分を、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部、ポリエチレン(V)中にファーネ
スブラックが25重量%含有されるように調整したカー
ボンマスターバッチを4重量部とし、実施例8と同様に
して電気ケーブルを作製した。
【0038】<比較例8>配合成分を、チーグラ触媒に
より重合され、密度が0.920、融点が123℃の直
鎖状ポリエチレン(ポリエチレン(VI))を100重量
部、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネー
ト](酸化防止剤(I))を0.1重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキサイ
ド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、ジブ
チル錫ジラウレートを0.05重量部、ポリエチレン
(VI)中にファーネスブラックが25重量%含有される
ように調整したカーボンマスターバッチを4重量部と
し、実施例8と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0039】実施例1〜9及び比較例1〜8の配合組成
を評価結果と共に表1及び表2に示した。なお、評価は
次に基づいて行った。押出性は外観により評価し、加熱
変形率はJIS C3005に準拠し,120℃におけ
る電気ケーブルの加熱変形率が25%以下のものを良、
25%を越えるものを悪として示した。伸び、ゲル分率
は、JIS C3005に準拠して測定した。ボウタイ
トリー特性の評価試験は、導体内に注水した電気ケーブ
ルを90℃の温水中に浸漬し、導体と水との間に50H
zで9kVの交流電圧を500日間印加して行った。5
00日経過後、ケーブル断面を薄くスライスしてメチレ
ンブルー水溶液で煮沸染色し、光学顕微鏡を用いてボウ
タイトリー長さと200μm以上のボウタイトリーの発
生数を計数した。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】表1に示したように、実施例1〜3は融点
と密度が請求項第1項の範囲の高圧ラジカル重合ポリエ
チレンを用いたもので、押出外観が良好で、ゲル分率が
高く、加熱変形率も良好である。また、伸び、ボウタイ
トリー等すべての特性が良好である。実施例4〜7は、
密度の小さいポリエチレンを請求項第2項の規定量の範
囲でブレンドしたもので、いずれの特性も良好で、特に
伸びが大きく良好である。実施例8と実施例9は、カー
ボンを配合したものであり、カーボンを添加してもいず
れの特性も良好である。一方、ゲル分率の値が本発明の
規定を外れて小さい比較例1と比較例2は加熱変形特性
に劣り、また、ボウタイトリーの発生数も多くなってい
る。融点と密度が本発明の規定を外れたポリエチレンを
用いた比較例3は、加熱変形の特性が悪く、ボウタイト
リー特性も劣っている。比較例4はビニルシランとラジ
カル開始剤を増量し架橋度を高くしたもので、加熱変形
率は良好であるが、伸びが小さい。また、ラジカル開始
剤が多いため、絶縁体中にボイドが発生した。本発明の
規定外のポリエチレンを用いた比較例5は、押出外観が
悪く、ボウタイトリーの発生も多い。また、密度が0.
915〜0.925g/cm3 の範囲のポリエチレンの配
合量が規定量を越えた比較例6は、加熱変形率が劣って
いる。カーボンを添加した比較例7、8は本発明の規定
外のポリエチレンを用いたものであり、カーボン非充填
配合と同じ傾向を示しており、それぞれ、加熱変形と押
出性に劣る。
【0043】<実施例10>配合成分を、密度が0.9
27、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.05重量部、ジラウリルチオプロピオネ
ート(酸化防止剤(III ))を0.05重量部、ビニル
トリメトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキ
サイド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、
ジブチル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例
1と同様にして押出機に投入し、続いて、断面積60mm
2 の軟銅撚線上に2.5mm厚さに押出し、その後、80
℃、95%水蒸気の雰囲気に24時間放置して架橋さ
せ、架橋絶縁層を有する電気ケーブルを作製した。
【0044】<実施例11>配合成分を、密度が0.9
27、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ジラウリルチオプロピオネー
ト(酸化防止剤(III ))を0.1重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキサイ
ド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、ジブ
チル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例10
と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0045】<実施例12>配合成分を、密度が0.9
27、融点が115℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(II))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.5重量部、ジラウリルチオプロピオネー
ト(酸化防止剤(III ))を0.5重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.5重量部、ジクミルパーオキサイ
ド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.15重量部、ジ
ブチル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例1
0と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0046】<実施例13>配合成分を、密度が0.9
32、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、ペンタエリスリ
チル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(II))を0.1重量部、ジラウリルチオプロピオネー
ト(酸化防止剤(III ))を0.1重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、2,5−ジメチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離
ラジカル発生剤(II))を0.1重量部、ジブチル錫ジ
ラウレートを0.05重量部とし、実施例10と同様に
して電気ケーブルを作製した。
【0047】<実施例14>配合成分を、密度が0.9
32、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、酸化防止剤とし
てのオクタデシル3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート(酸化防止剤(I
V))を0.1重量部、ジラウリルチオプロピオネート
(酸化防止剤(III ))を0.1重量部、ビニルトリメ
トキシシランを0.7重量部、ジクミルパーイキサイド
(遊離ラジカル発生剤(I))を0.05重量部、ジブ
チル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例10
と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0048】<実施例15>配合成分を、密度が0.9
32、融点が118℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(III ))を50重量部、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を50重量部、酸化防止剤とし
ての2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−
ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,
3,5−トリアジン(酸化防止剤(V))を0.1重量
部、ジラウリルチオプロピオネート(酸化防止剤(III
))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
1.0重量部、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−
ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離ラジカル発生剤(I
I))を0.1重量部、ジブチル錫ジラウレートを0.
05重量部、ポリエチレン(III )中にファーネスブラ
ックが25重量%含有されるように調整したカーボンマ
スターバッチを4重量部とし、実施例10と同様にして
電気ケーブルを作製した。
【0049】<比較例9>配合成分を、密度が0.92
0、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.05重量部、金属害防止剤としてのN,
N′−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−ヒドロキ
シフェニル)プロピオニル]ヒドラジンを0.05重量
部、ビニルトリメトキシシランを1.0重量部、ジクミ
ルパーオキサイド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.
1重量部、ジブチル錫ジラウレートを0.05重量部と
し、実施例10と同様にして電気ケーブルを作製した。
なお、金属害防止剤としてのN,N′−ビス[3−
(3,5−ジ−t−ブチル−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオニル]ヒドラジンはビニルトリメトキシシランに難
溶なので、ポリエチレン(V)に予めドライブレンドし
て押出機に投入した。
【0050】<比較例10>配合成分を、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、N,N′−ビス[3−(3,
5−ジ−t−ブチル−ヒドロキシフェニル)プロピオニ
ル]ヒドラジンを0.05重量部、ビニルトリメトキシ
シランを1.0重量部、2,5−ジメチル−2,5−ジ
−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離ラジカル発
生剤(II))を0.07重量部、ジブチル錫ジラウレー
トを0.05重量部とし、比較例9と同様にして電気ケ
ーブルを作製した。
【0051】<比較例11>配合成分を、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.03重量部、ジラウリルチオプロピオネ
ート(酸化防止剤(III ))を0.03重量部、ビニル
トリメトキシシランを1.0重量部、ジクミルパーオキ
サイド(遊離ラジカル発生剤(I))を0.1重量部、
ジブチル錫ジラウレートを0.05重量部とし、実施例
10と同様にして電気ケーブルを作製した。
【0052】<比較例12>配合成分を、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.6重量部、ジラウリルチオプロピオネー
ト(酸化防止剤(III ))を0.6重量部、ビニルトリ
メトキシシランを1.0重量部、2,5−ジメチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(遊離
ラジカル発生剤(II))を0.1重量部、ジブチル錫ジ
ラウレートを0.05重量部とし、実施例10と同様に
して電気ケーブルを作製した。
【0053】<比較例13>配合成分を、密度が0.9
20、融点が110℃の高圧ラジカル重合ポリエチレン
(ポリエチレン(V))を100重量部、2,2−チオ
−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](酸化防止剤
(I))を0.1重量部、ビニルトリメトキシシランを
0.7重量部、ジクミルパーオキサイド(遊離ラジカル
発生剤(I))を0.03重量部、ジブチル錫ジラウレ
ートを0.05重量部とし、実施例10と同様にして電
気ケーブルを作製した。
【0054】実施例10〜15及び比較例9〜13の配
合組成を評価結果と共に表3及び表4に示した。なお、
評価は実施例1〜9、比較例1〜8の場合と同様にして
行ったが、金属害劣化特性は銅導体と接触した部分の変
色を調べ、変色の無いものを合格とした。
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】表3は、酸化防止剤を2種類以上併用して
添加した例であるが、実施例10〜15は押出性や加熱
変形特性等に加え、金属害劣化特性に優れている。ま
た、ボウタイトリー特性も良好である。一方、比較例
9、10は従来の金属害防止剤を用いたもので、ボウタ
イトリーの発生が多い。酸化防止剤の添加量が本発明の
規定量よりも少ない比較例11は、金属害劣化特性が悪
く、酸化防止剤の添加量が規定量よりも多い比較例12
は、酸化防止剤が表面に析出し、汚れが生じた。また、
ラジカル開始剤量が少なく、本発明で規定する値以下の
架橋度を示す比較例13は、加熱変形率が大きい。
【0058】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、押出成形性、加熱変形率と伸び、耐ボウタイトリー
特性に優れる電気絶縁物及び架橋ポリエチレン絶縁電線
・ケーブルや付属品を安価に得ることができ、その工業
的価値は極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 淳一 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 野沢 英行 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 古沢 健一 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧ラジカル重合により合成され、融点が
    115℃以上で密度が0.925〜0.935g/cm3
    のポリエチレン(a)を主体とするポリマ、又は前記ポ
    リエチレン(a)99〜50重量部と密度が0.915
    〜0.925g/cm3 のポリエチレン(b)1〜50重
    量部を含むブレンドポリエチレンを主体とするポリマ
    と、一般式 RR′SiY2 (式中Rはオレフィン性不飽和炭化水素基あるいはハイ
    ドロカーボンオキシ基であり、Yは加水分解可能な有機
    基であり、R′は前記R基かY基である)で表されるシ
    ランとを、遊離ラジカルを生じさせる化合物の存在下で
    反応させて得られるシラン変性ポリマからなることを特
    徴とする架橋性電気絶縁用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】前記ポリマ100重量部に対し、前記遊離
    ラジカルを生じさせる化合物として、ジクミルパーオキ
    サイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ
    ーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ
    (t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、α, α’−ビ
    ス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼ
    ン、ブチルクミルパーオキサイド、イソプロピルクミル
    −t−ブチルパーオキサイドから選ばれる1種類または
    2種類以上を0.05〜0.15重量部含有する請求項
    1記載の架橋性電気絶縁用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記ポリマ100重量部に対し、酸化防止
    剤として、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,
    5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
    オネート]、ペンタエリスリチル−テトラキス[3−
    (3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
    プロピオネート]、オクタデシル3−(3,5−ジ−t
    −ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、
    2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒド
    ロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,
    5−トリアジンから選ばれる1種類または2種類以上を
    0.05〜0.5重量部とジラウリルチオプロピオネー
    トを0.05〜0.5重量部含有する請求項1記載の架
    橋性電気絶縁用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の架橋性電
    気絶縁用樹脂組成物からなる成形体をシラノール縮合触
    媒の存在下で水分と接触させることにより架橋度が40
    %以上になるように架橋されていることを特徴とする電
    気絶縁物。
  5. 【請求項5】導体または導体遮蔽層上に請求項1〜3の
    いずれかに記載の架橋性電気絶縁用樹脂組成物からなる
    絶縁層を有し、当該絶縁層がシラノール縮合触媒の存在
    下で水分と接触させることにより架橋度が40%以上に
    なるように架橋されていることを特徴とする電線・ケー
    ブル。
JP6794698A 1998-03-18 1998-03-18 架橋性電気絶縁用樹脂組成物及び電気絶縁物並びに電線・ケーブル Pending JPH11265618A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008234883A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Yazaki Corp 架橋ポリエチレン電線・ケーブル及び絶縁体用樹脂組成物

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