JPH01101462A - 架橋低密度ポリエチレンの架橋温度推定法 - 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】 産１上立■里分！ 本発明は、ジクミルパーオキサイドを用いて加熱架橋し
た架橋低密度ポリエチレンの架橋温度を推定する方法に
関する。

従来坐狡適 低密度架橋ポリエチレンは、電気絶縁性、耐電圧特性、
並びに耐熱性の全てに優れているので、現在、各種の電
カケープル、特に高電圧型カケープルの絶縁層構成材と
して注目されている。

電カケープル、特に高圧電カケ−プルの停電事故は、各
方面に多大な損害を与える場合が多い。

特に産業、文化、経済などの各方面においてコンピュー
タによる集中管理が益々盛んになる近時並びに将来にあ
っては、かかる停電事故は大惨事をも招きかねない可能
性があるだけに一層問題が大きい。

上記した理由から、停電事故防止のために稼動前、ある
いは稼動中の電カケープルに対して種々の特性検査を実
施し、−層の安全稼動を実現しようとする気運が従来に
も増して高まっている。

低密度ポリエチレンは、架橋されて電カケープルの絶縁
層構成材料として使用されていること前記した通りであ
る。その理由は、非架橋の低密度ポリエチレンは耐熱性
並びにケーブル稼動時の高温度における耐電圧特性が充
分でないが、それを架橋することによってそれらの特性
が大きく改善されるためである。

”べきロ　占 上記した事情から電カケープルの絶縁層構成材料として
使用されている架橋低密度ポリエチレンが架橋不充分で
あると、耐電圧特性の不充分さから稼動中に絶縁破壊事
故を起こす可能性があるので、それが所定の架橋温度で
架橋されているか否かを検査する必要がある０通常、有
機高分子の架橋温度は、架橋装置に設置した計器類に示
された値にて表示されているが、該計器類が不正確であ
ったりあるいは故障していると架橋不充分の製品が出荷
される危険性がある。　　− このために、大量に生産されつつある、あるいは現在稼
動中の大量の電カケープルにつき簡単にして短時間で低
密度ポリエチレンの架橋温度を、ひいては架橋度を評価
できる方法の開発が焦眉となっている。

ｆｌ　　占を解ンするための手 本発明は、上記の問題点を解決するための１手段として
、ジクミルパーオキサイドを用いて加熱架橋された酸化
防止剤含有の低密度ポリエチレンのゲル分率を測定し、
予め確立した架橋温度−ゲル分率の関係データから上記
の加熱架橋時の温度を推定することを特徴とする架橋低
密度ポリエチレンの架橋温度推定法を提供しようとする
ものである。

詐月ｎｕｔ≧１果 本発明者らの研究から下記のことが判明した。

＋１）　　多くのポリオレフィンをジクミルパーオキサ
イドを用いて加熱架橋した場合、その架橋時の温度が高
い程、得られた架橋体の到達ゲル分率が、したがって架
橋度が概して低いこと、 （２）　　上記＋１１の傾向は、低密度ポリエチレンを
酸化防止剤の存在のもとでジクミルパーオキサイドを用
いて加熱架橋した場合において特に明確にしてかつ顕著
であり、用いた低密度ポリエチレンの種類と使用量、並
びに酸化防止剤の種類と使用量が定まると、得られた架
橋体のゲル分率と架橋温度との間に一義的な関係が成り
立つ。

以上の事実から被検査架橋低密度ポリエチレンにつき、
使用した低密度ポリエチレンおよび酸化防止剤の各種類
と使用量を別途把握した状況下にあって、該架橋体のゲ
ル分率を測定すると、予め定めた架橋温度−ゲル分率の
関係データから架橋温度をかなり正確に推定することが
できる。

本発明の推定は、実際上かなり正確であるのでたとえば
電カケープルの特性診断法として工業的に頗る有用であ
る。

の　　　　　な 本発明においては、低密度ポリエチレン、酸化防止剤、
およびジクミルパーオキサイドとからなる組成物あるい
は必要に応じて配合された種々の他の配合剤を含む組成
物をジクミルパーオキサイドの分解温度以上に加熱して
架橋せしめた架橋体につき、その架橋温度の推定がなさ
れる。

低密度ポリエチレンとしては、密度０．９２以下のもの
が対象となるが、密度０．８８〜０．９２の範囲のもの
、特に密度０．８９〜０．９１の範囲のものが好ましい
。

酸化防止剤としても各種のものが対象となるが好ましく
はアミン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、また
は硫黄系酸化防止剤である。

アミン系酸化防止剤としては、芳香族第２級もしくは第
３級アミンが挙げられる。具体例としては、Ｎ、Ｎ’−
ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェ
ニル−Ｎ’−イソーブロピルーフエニレ　　゛ンジアミ
ン、Ｎ、Ｎ’−ジー第ニブチル−ｐ−フェニレンジアミ
ン、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、
２．２．４−　）ツメチル−１，２−ジヒドロキノリン
重合体、フェニル−β−ナフチルアミンなどが例示され
る。

フェノール系酸化防止剤としてはヒンダードフェノール
類が挙げられ、具体例としては、２．６−ジーｔ−ブチ
ル−ｐ−クレゾール、２．４−ジメチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール、４．４’−チオビス（３−メチル−６−
１−ブチルフェノール）　、２．２’−メチレンビス（
４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）　、４．４’
−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール）、テトラキス〔メチレン−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コメタ
ン、１゜１′３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ
−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、ｔ−ブチルヒドロ
キシアニソールなどが例示される。

硫黄系酸化防止剤としてはプロピオネート系もしくはベ
ンゾイミダゾール系化合物が挙げられ、具体例としては
ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジ
プロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネ
ート、シミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリ
ルβ、β゛−チオジプチレート、２−メルカプトベンゾ
イミダゾールなどが例示される。

これら酸化防止剤の使用量は、かなり広範囲であっても
差支えないが、使用量が過度に少なかったり、あるいは
過度に多かったりすると架橋温度推定の精度が低下する
傾向にあるので、上記の低密度ポリエヂレン１００重量
部あたり０．１〜ｌＯ重量部の範囲、特に０．３〜５重
量部の範囲内であることが好ましい。

本発明においてはジクミルパーオキサイドの使用量は特
に制限はないが、低密度ポリエチレン１００重量部あた
り０．１〜１０重量部の範囲、特に０．　３〜５重量部
の範囲内であることが好ましい。

本発明においては、架橋温度の推定を特徴とする特定組
成の架橋体につき、予め各架橋温度毎の到達ゲル分率を
測定して架橋温度−到達ゲル分率の関係データを調べる
。ゲル分率は、ＪＩＳＣ３００５に規定する方法にて測
定することができる。つぎに上記と同組成物の被検架橋
体のゲル分率を測定し、得られたゲル分率値から上記の
関係データを利用して架橋温度を推定する。なおポリエ
チレンの工業的規模での架橋においては、使用したジク
ミルパーオキサイドが充分に分解する時間をかけて行わ
れる。したがって、ある被検架橋体が有するゲル分率は
、ある特定の温度での到達ゲル分率と考えて実際上差支
えない。

スＩＩＪＩ 以下、実施例および比較例により本発明を一層詳細に説
明する。

実施例１ ポリエチレン（三菱油化社製の低密度ポリエチレン、商
品名：ＺＦ−３ＯＲ，密度１．９２０）１００重量部、
４．４′−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール）（大向新興化学社製のフェノール系酸化防止剤
、商品名ツクラックＮ−３００）０．３重量部、および
ジクミルパーオキサイド２．０重量部とからなる組成物
を１８０℃、２００℃、２２０℃、および２４０℃の４
温度でそれぞれ充分に架橋し、得られた各架橋体のゲル
分率をＪＩＳ　　Ｃ３００５に規定する方法にて測定し
、第１図に示すデータを得た。したがって上記と同組成
物の被検架橋体のゲル分率が、たとえば８３．４重量％
であったとすると、第１図よりその架橋温度は約２１０
℃であると推定される。

実施例２ ４．４１−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノールに代えてＮ、Ｎ’−ジ−β−ナフチル〜ｐ−）１
二レンジアミン（大向新興化学社製のアミン系酸化防止
剤、商品名ツクランクホワイト）０．３重量部を用いた
ほかは実施例１に示した条件、組成をそのまま用いて同
様に架橋し、各架橋体の架橋度を測定して第２図に示す
結果を得た。

したがって上記と同組成物の被検架橋体のゲル分率が、
たとえば８７．３重量％であったとすると、第２図より
その架橋温度は約２１０℃であると推定される。

実施例３ ポリエチレンに代えてエチレン−酢酸ビニル共重合体（
三菱油化社製のＥＶＡ、商品名：ユカロ：／エバＶ　−
４０１３，密度＝　０．　９４　ｇ／ｃｄ、酢酸ビニル
含有量：２０重量％、ＭＩｉ１５）１００重量部を用い
たほかは実施例１に示した条件、組成をそのまま用いて
同様に架橋し、各架橋体の架橋度を測定して第３図に示
す結果を得た。

したがって上記と同組成物の被検架橋体のゲル分率が、
たとえば８５．０重量％であったとすると、第３図より
その架橋温度は約２２５℃であると推定される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、それぞれ実施例１〜３において得ら
れたデータを示すものであって、架橋温゛度を横軸に、
一方架橋体のゲル分率を縦軸にプロットしたグラフであ
る。 特許出願人　　三菱電線工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジクミルパーオキサイドを用いて加熱架橋された酸
   化防止剤含有低密度ポリエチレンのゲル分率を測定し、
   予め確立した架橋温度−ゲル分率の関係データから上記
   の加熱架橋時の温度を推定することを特徴とする架橋低
   密度ポリエチレンの架橋温度推定法。 ２、低密度ポリエチレンが密度０．８８〜 ０．９２のものである特許請求の範囲第１項に記載の架
   橋温度推定法。 ３、酸化防止剤がアミン系酸化防止剤、フェノール系酸
   化防止剤、または硫黄系酸化防止剤である特許請求の範
   囲第１項乃至第２項のいずれかに記載の架橋温度推定法
   。