JPS58209012A - 架橋ポリオレフイン絶縁ケ−ブルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改善された架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル
の製造方法に関するものである。

一般に、架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルの製造に際し
用いられる架橋剤に対して要求される主、。

な性能は次の如くである。

（１）架橋効率が良いこと、 （２）架橋速度が大であること、 （３）押出機中で分解しポリオレフィンに焼けを発生し
ないことである。

従来、架橋ポリオレフィン、特に架橋ポリエチレン絶縁
ケーブルの製造では、架橋剤としてジクミルパーオキサ
イド、１．ａ−ビス−（ｔ−プチルバーオキシイソグロ
ビル）−ベンゼン等のジアルキルパーオキサイド全ポリ
エチレン中に混合分散させ、又は押出機中の溶融ポリエ
チレン中に直接注入し前記ポリエチレン中に分散させた
りした後、この混和物音導体上に押出し、成形し、これ
を加圧下加熱して架橋することにより製造される。中で
もジクミルパーオキサイド（以下ＤＣＰと略称す。

る）が最も多く使用されていた。

しかして、その理由は、ＤＣＰが基体として用いる低密
度ポリエチレンの１２５℃の押出高度においては安定で
あり、２００　’Ｏ付近の架橋温度においては架橋速度
が大きいためである。

ところが、このＤＣＰを用いて製造した架橋ポリ１エチ
レン絶縁ケーブルが高電圧分野にどんどん使用されるに
従い、６）気中課電においてボウタイトリーが発生する
。（ロ）経時においてシースに膨れが生じる。という問
題点が出てきた。

この原因について発明者らは鋭意検討した結果、前記の
ＤＣＰのようなジアルキルパーオキサイドはその分子構
造中にメチル分岐基全冶するためその分解生成物として
多量のメタン、微量の水を発生することに起因するので
ないかと考えた。例えば、、。

ＤＣＰの分解機構は次に示す通りであり、ＤＣＰ１モル
からメタン１モル、本釣０．１モルが発生ずぶものと考
えらｎる。

しかして、前記問題点のけ）は、高電界がかかった場合
、絶縁体中に微量の水分が存在すればボウタイトリーを
発生させることになる。

架橋化の際の媒体として従来の如き加圧水蒸気を用いる
湿式架橋に代えて、不活性ガスを用いる。

ガス架橋ロングダイスを用いるロングダイス架橋、溶融
塩を用いる溶融塩架橋等乾式架橋プロセスが実用化され
てきている。

しかし、乾式架橋、乾式冷却のいわゆる外部からの水の
浸入をなくした完全乾式プロセスにおいてもボウタイト
リーが発生するなどのことから前述のようにその原因が
ＤＣＰの分解生成物として水にあると考えたものである
。

次に、前記問題点の（ロ）は、高電圧ケーブルになると
、絶縁層が厚くなり、単位長さ当シのメタンガス発生量
が増加し、経時において絶縁体から抜けるメタンガスに
より絶縁体層上に施したシースが膨れ、保股層としての
機能を失なわせるものであることが明らかになってきた
。

本発明者らはかかる知見に基づき、その改善策につキ鋭
意研究した結果、ポリオレフィンの架橋剤としてジアシ
ルパーオキサイド又はパーオキシジカーボネートが分解
してフリーラジカル’に’ｔ４Ｅするに際して、ＤＣＰ
の如き有害な水やメタンガス？生成しないことに着目し
、これを架橋剤として、ｌｊポリオレフィンを製造する
ことを試みた。　゛しかしながら、この種の有機過酸化
物は、ＤＣＰ等の従来から使用されている有機過酸化物
に比較して反応性が大であるため、通常の製造方法即ち
、予めポリマーとブレンドするとか、溶融ポリマー中に
直接注入するなどの方法でけ押出機の中で早期分解し、
一部ボリエテレン全早期架橋させ押出性を損うため所足
の押出放形物が得られなかった。

そのためさらに鋭意検討を重ねた結果、ジアシルパーオ
キサイド又はパーオキシジカーボネートｔ１・・押出機
先端よシ直接押出機中の溶融状態のポリオレフィン中に
注入し、押出機中での滞留時間を用いる有機過酸化物の
熱分解率で８０係以下となるようにコントロールしつつ
押出成形することにょ勺、かかる問題を引起すことなく
、外観良好にし・て、良性能の架橋ポリオレフィン絶縁
ケーブルを得ることを見いだし本発明を完成するに到っ
た。

すなわち、本発明においては、上記の特定の架橋剤の選
歌と共に、押出機中における架橋剤の分解率をコントロ
ールしつつ押出成形することに意義、。

を有するものである。

すなわち、本発明け、押出機中の溶融状態のポリオレフ
ィン中に、ジアシルパーオキサイド又はパーオキシジカ
ーボネートを単独、またけ媒剤に溶解またけ分散させた
形で、直接注入し、押出機中での該ジアシルパーオキサ
イド又はパーオキシジカーボネートの分解率全３０％以
内にコントロールしつつボ１１オレフィン中に分散させ
た後、該ポリオｌ／フィン全導体の外側に押出成形し、
次いで加圧加熱し架橋せしめて架橋ポリオレフィン絶・
縁体層を形成することを特徴とする。

本発明方法において、前記ジアシルパーオキサイド又は
パーオキシジカーボネートの押出機内における分解率が
３０％を越えると押出機内での架橋反応が進みすぎてポ
リオレフィンに煉ケが発生１し押出作秦性が損なわれる
ばかりでか＜、良好なケーブル外観が得られず不可であ
る。

なお、上記の本発明にて用いる架橋剤は非常に活性であ
ることから、シリコーンオイル、炭化水素等の媒剤に溶
解、又は分散させたものを使用してもよい。

なお、本発明にていうジアシルパーオキサイドおよびパ
ーオキシジカーボネートについて具体的例を示すと以下
の如きものがある。

ジアシルパーオキサイドには、ベンゾイルパーオキサイ
ド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイト、ラウ
ロイルパーオキサイド等がアリ、パーオキシジカーボネ
ートにけジー２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネ
ート、ジーロカンダリープテルパーオキシジカーボネー
ト等がある。　１・なお、押出機中における架橋剤の分
解率はレオメータ−等を用いて溶融粘度を測定すること
により求めることができる。

以下本発明の効果全実施例並びに比較例にて説明する。

実施例　１ ２５　Ｑ　ｍｖｒ２の導体上に、１．０龍厚の半導電性
ポリエチレン組成物からなる内部導電層を押出被覆する
。次にＬ／Ｄ　＝　２５の押出機を用いて密度０．９２
の低密度ポリエチレン全樹脂温度１２５　’Ｏで押出な
がら、該押出機先端よりベンゾイルパーオキサ・イドペ
ースト（ベンゾイルパーオキサイド含有ｔ５０％のもの
）′ｆ、前記押出機中のポリエチレン１００重量部に対
し、４重量部の割合で注入しこの混和物を前記内部導電
層全形成した導体上に１１龍厚に押出被覆し、さらにそ
の上に１，０龍厚の外部導電層を押出被覆した後、２０
０℃で加熱し架橋して次いでこの上に２．０酊厚のポリ
塩化ビニルシースを施して架橋ポリエチレン絶縁ケーブ
ル外観た０この場合、前記押出機中でのベンシイ１．。

ルバーオキサイドの分解率は１０％であった。

このようにして得られた架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
の絶縁層の架橋度は８５％で外観も良好であ勺、又イン
パルス破壊値は１４００　ＫＶと良好であった。シース
被覆後も、２０日間経過におい１ても絶縁層中からのメ
タンガスによるシースの膨れは生じなかった。

なお、前記架橋剤のベンゾイルパーオキサイドの代わり
に、パーオキシジカーボネートを用いた場合においても
略々同様な良好な結果が得られた。

実施例　２ 前記実施例１と同一構造、同一方法で架橋可節なポリエ
チレン組成物を押出被覆しｆｒ、後、加臥ロングダイス
中で加熱し架橋し、Ｎ２ガス中で冷却し、ついで、外部
半導電層ポリ塩化ビニルによる保護シース層を順次形成
していわゆる完全乾式で架橋ポリエチレン絶縁ケーブル
を得た。この場合に前記押出機中でのベンゾイルパーオ
キサイドの分解率は１３％であった。

こうして得られたケーブル絶縁層の架橋層は　１８６％
外観も良好であシ、又、インパルス破壊強度も］、　４
５０　ＫＶと良好であった。さらに、上記ケーブルにつ
いて１８０　ＫＶの気中課電を８０日行なった結果、ボ
ウタイ状水トリーは発生せず、本発明の顕著な効果が認
められた。

なお、前記架橋剤のベンゾイルパーオキサイドのかわり
に、パーオキシジカーボネートを用いた場合においても
略々同様な良好な結果が得られた。

比較例１ 密度０．９２の低密度ポリエチレン１００重量部。

にジクばルバーオキサイドを２重量部混合したも□のを
絶縁層材料として使用し、押出温度１８０°０．２００
”０で加圧加熱し、架橋せしめて、架橋ポリエチレン絶
縁体層を形成し、ついで外部導電層、ポリ塩化ビニルか
らなる保憎シース層を順次形成して前記実施例１と同一
構造の架橋ポリエチレン絶縁ケーブル？得た。該ケーブ
ル絶縁体層の架橋度は８５係で外観も良好であυ、父、
インパルス破壊強度は１８００にＶであった。しかし、
製造後２日経過後前配架橋剤から発生したメタンガスに
１・・エフ絶縁体層上に施したポリ塩化ビニルシースが
膨れ保護層としての機能が低下した。

比較例２ 前記比較例１と同一構造、同一材料にて導体上にポリエ
チレン組成物押出被覆した後、これを加・熱ロングダイ
ス中で加熱し架橋し、ついで、Ｎ２ガス中で冷却するい
わゆる完全乾式で架橋ポリエチレン絶縁体層を形成した
以外は比較例１と同様にして架橋ポリエチレン絶縁ケー
ブルを得比。該ケーブル絶縁層の架橋度は８５％で外観
も良好で、。

あり、又、インパルス破壊強度も１３５０にＶと良□好
であった。

しかしながら、上記ケーブルについて１８０　ＫＶ８０
日気中線電？実施したところ、絶縁体層中にポウタイ状
水ト１１−の発生が見られた。

比較例３ 押出機中でのベンゾイルパーオキサイドの分解率３５ｑ
６とした以外は実施例１と同様にして押出被覆を行った
。しかしながら、この場合に押出機中における架橋剤の
分解率が高いため押出機中で１・・焼けが発生し、良好
な被覆が得られなかった。

以上述べたように、本発明においては、架橋ポリエチレ
ン絶縁ケーブルの製造時のメタンガス、水の発生を防止
できるため、これによう、−架橋管中のメタンガス抜き
が不要となシ、（ろケーブル１のガス抜きが不要となり
、さらに、Ｃ）ボウタイトリーの発生全防止することが
できる。

など数々の利点を有するもので、その工業的価値は極め
て大きいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　押出機中の溶融状態のポリオレフィン中に、ジアシ
   ルパーオキサイド又はパーオキシジカーボネートを、単
   独またけ媒剤に溶解または分散させた形で直接注入し、
   押出機中での該ジアシルパーオキサイド又はパーオキシ
   ジカーボネートの分解率を３０％以内にてボリオナ・・
   レフイン中に分散させた後、該ポリオレフィンを導体の
   外側に押出成形し、次いで加圧加熱し架橋せしめて架橋
   ポリオレフィン絶縁体層を形成することを特徴とする架
   橋ポリオレフィン絶縁ケーブルの製造方法。