JPH01117202A

JPH01117202A - 耐放射線性電線・ケーブル

Info

Publication number: JPH01117202A
Application number: JP27337487A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kojima; 慎二小島; Fumihiko Yazaki; 矢崎　文彦
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-10

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、原子力発電所や増殖炉など放射線を受ける場
所で使用される耐放射線性の電線・ケーブルに関するも
のである。

〔従来の技術〕

ポリエチレンは、その優れた電気的特性、機械的特性お
よび経済性などから電線やケーブルの絶縁材、外被材に
広く用いられている。しかしながら、原子力発電所内な
ど放射線の多い場所で用いられる電線やケーブルは、α
線、β線、Ｔ線および中性子線等の放射線の被曝により
機械的特性の脆弱化および電気的特性の低下が引き起こ
される。上記条件下で用いる高分子絶縁体の老化を防止
するための提案としては、ポリエチレンにスチレンモノ
マーをグラフトし耐放射線性および高電圧特性を改善し
た例（特開昭５９−８９３４５）−？、スチレン−エチ
レン・ブチレンのテレブロック共重合体を、生体とした
組成物を利用した例（特開昭５４−２３９８６）などが
ある。また、耐放射線性を有する外被材としてエチレン
−酢酸ビニル−塩化ビニル三元共重合体を用いた例（％
開昭５４−２３９８６）などがある。これらの改善も耐
放射線性の向上にある程度の効果が認められるがいまだ
充分とは言えない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

原子力発電所内などで使用される電線・ケーブルは、放
射線の被曝により機械的特性の劣化および電気的特性の
低下が引き起こされるという問題がある。

本発明は、ポリエチレンが本来有する電気的特性を損な
うことなく機械的特性を改善した耐放射線用電線・ケー
ブルを提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は、スチレン系単量体含有量が５．０〜３０！ｆ
％である、実質的にエチレンとスチレン系単量体とのラ
ンダム共重合体または該共重合体を含む組成物を電線・
ケーブルの絶縁層もしくは外被に用いたことを特徴とす
る耐放射線性電線・ケーブルに関するものである。

本発明における実質的にエチレンとスチレン基型蓋体と
のランダム共重合体とは、エチレン、またはエチレンお
よび他のエチレン性不飽和単量体、とスチレン系単量体
とのランダム共重合体である。

本発明で用いるスチレン系単量体とは、例えばスチレン
、核置換スチレン（例えばメチルスチレン、ジメチルス
チレン、エチルスチレン、メトキシスチレン、エトキシ
スチレン、ヒニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビ
ニルベンジルアセテート、ヒドロキシスチレン、ジビニ
ルベンゼン）。

α−置換スチレン（例えばα−メチルスチレン、α−エ
チルスチレン、α−クロロスチレン）ナトのスチレンま
たはスチレン誘導体が挙げられる。

上記スチレン系単量体の含有量は、単量体換算で、５な
いし３０重ｆ％を占め、好ましくは６ないし２０重量％
を占めることが肝要である。

また、エチレン性不飽和単量体としては、プロピレン、
ブテン−１，ペンテン−１、ヘキセン−１，４−メチル
ペンテン−１，オクテン−１、デセン−１，などのα−
オレフィン類：ぎ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸
ビニルなどのビニルエステル類二メタアクリル、アクリ
ル酸、メタアクリル酸エチル、アクリル酸エチルなどの
（メタ）アクリル酸またはそのエステルおよびこれらの
混合物などを例示することができる。これらエチレン性
不飽和単量体の含有量は０〜２０重量膚、特に１５重量
１以下が好ましい。

本発明においては前記のランダム共重合体に他のエチレ
ン系重合体を配合し得る。

上記他のエチレン系重合体としては、高、中、低密度ポ
リエチレン、エチレントフロピレン、フテンー１、ペン
テン−１、ヘキセン−１，４−メチルペンテン−１、オ
クテン−１、デセン−１等の炭素数３〜１２のα−オレ
フィンとの共重合体、エチレン−プロピレン共重合体ゴ
ム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エチ
レンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エチル、メ
タクリ酸、メタアクリル酸エチル、マレイン酸、無水マ
レイン酸等の極性基含有モノマーとの共重合体、あるい
は、前記エチレン単独重合体もしくはエチレンとα−オ
レフィン共重合体を７りｌＪＡ’酸、マレイン醗などの
不飽和カルボンまたはその誘導体で変性した重合体等お
よびそれらの混合物が挙げられる。

これらの中でも特に密度０．８５〜０．９１　ｆ／ｃｒ
ｔｔ”の極低密度ポリエチレン、密度０．９２〜０．９
４　ｆ　／ｃｍ”の高圧法ポリエチレンまたは直鎖状ポ
リエチレン、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチ
レン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エチレン−ア
クリル酸エチル共重合体などが好ましく使用される。

上記ランダム共重合体を含む樹脂組成物においても組成
物中のスチレン系単量体の含有量は、これら全樹脂の単
量体換算で、５ないし３０重量％、好ましくは６ないし
２０重量％を占めることが肝要である。

これら共重合体もしくは組成物のメルトインデックス（
ＭＦＲ）は０．１〜２０１／１０惰ｉ１．好ましくはα
３〜１５　ｆ／　１０　ｆＩＬｔｔｓ、の範囲がよい。

ＭＦＲが０．ＩＰ／１０ｔｈｉｎ、未満では加工性が劣
り、２０　ｆ／　１０　ｍｉｎ、を超えると機械特性が
低下する恐れを生じる。

該スチレン系単量体の含有量が５．０重量膚未満では電
線・ケーブルに必要な耐放射線性を十分に改善できず、
また、３０重ｔ％を超えると耐熱性が低下する。本発明
で用いる実質的にエチレンとスチレン系単量体とのラン
ダム共重合体は、高圧ラジカル重合法、イオン重合法な
どによって製造されたものでも良いが、触媒残渣等がな
いこと、グラフト変性においてしばしば認められるゲル
の発生がないことなどの理由により好ましくは高圧ラジ
カル重合法によシ裂遺される。高圧ラジカル重合による
エチレンとスチレン系単量体からなるランダム共重合体
の製造法はラジカル重合開始剤の存在下で重合圧力５０
０〜４０００に９／！代好ましくは１０００〜３５００
籍／αミ反応温度５０〜４００℃、好ましくは１００〜
３５０℃の条件下、連鎖移動剤、必要に応じて助剤の存
在下に槽屋または管層反応器内で該単量体を同時に、あ
るいは段階的に接触、重合させる方法である。

上記ラジカル重合開始剤としては、ペルオキシド、ヒド
ロペルオキシド、アゾ化合物、アミンオキシド化合物、
酸素などの通例の開始剤が挙げられる。

また連鎖移動剤としては、水素、プロピレン、ブテン−
１、Ｃ１〜Ｃ冨・またはそれ以上の飽和脂肪族炭化水素
およびハロゲン置換炭化水素、例えばメタン、エタン、
プロパン、ブタン、インブタン、爲−ヘキサン、Ｓ−へ
ブタン、シクロパラフィン類、クロロフォルム、および
四塩化炭素。

Ｃ１”’　Ｃ２Ｇまたはそれ以上の飽和脂肪族アルコー
ル、たとえばメタノール、エタノール、プロパツールお
よびインプロパツールｂ’ｌ〜ＣＺＯまたはそれ以上の
飽和脂肪族カルボニル化合物、たとえば二酸化炭素、ア
セトンおよびメチルエチルケトンならびに芳香族化合物
、たとえばトルエン。

ジエチルベンゼンおよびキシレンのような化合物等が挙
げられる。

また１本発明においては上記ランダム共重合体もしくは
その組成物に対してその使用目的に応じて他の熱可塑性
樹脂、合成ゴム、天然ゴムあるいは有機・無機のフィラ
ー、酸化防止剤、滑剤、有機・無機系の各種顔料、紫外
線防止剤、分散剤、銅害防止剤、中和剤１発泡剤、可塑
剤、気泡防止剤、難燃剤、架橋剤、流れ性改良剤、ウェ
ルド強度改良剤、核剤等の添加剤を本発明の効果を著し
く損なわない範囲で添加しても差し支えない。

ざらに本発明において、該樹脂または組成物をｔｍ・ク
ープルの性能改善のために通常実施されている架橋構造
を導入する目的で、電離性放射線や架橋剤を用いて架橋
を行つ【も良い。架橋剤としては、ジクミルパーオキサ
イド。

１，３−ビス（ｇ−ブチル・パーオキシ・イソプロピル
）ベンゼンなどの有機過酸化物が最も適切であり、これ
を単独あるいは助材として硫黄、エチレンジメタアクリ
レート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリア
リルインシアヌレート、ｐ−キノンジオキシムなどを併
用して４ＪＬい。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例について示すが１本発明はこれら
によって何等限定されるものではない。

窒素およびエチレンで充分に置換した撹はん機付き金属
製オートクレーブに所定量のエチレン、スチレンおよび
連鎖移動剤である悌−ヘプタンを仕込、更に重合開始剤
であるジ・ターシャリ−ブチルパーオキシドを注入し、
圧力１９００　ｋｇ／ｃｍ”、重合温度１８０℃、重合
時間４０分の重合条件で重合を行い、生成したポリマー
を精製、真空乾燥を行った。ここでエチレン、スチレン
などの仕込量を変えテ種々のエチレン−スチレンランダ
ム共重合体を得た。得られたエチレン−スチレンランダ
ム共重合体に対し、酸化防止剤（商品名ニックラック　
３００大内新興化学（株）製）を第１表に示した址だけ
加え、加圧ニーダ−を用いて良く混練した後、加圧ロー
ル、ペレタイザーによって造粒した。この造粒物をシリ
ンダー内径３０龍の押出機にて、断面積２ＩＩＩ＋−外
径１．８ｆｌの軟鋼線上に厚さ０．８關となるように押
出被覆した。得られた絶縁電融にコバルト６０線源を用
いてγ線をｉｔ率０．５ＭＲ／ｈｒで２００　Ｍｒａｄ
照射し照射前後の物性を比較した。各試験はＪＩＳ　　
Ｃ’３００５の試験法に準拠している。その結果を第１
表に示した。（同。

各配合割合は全て重量部である。）比較例２゜市販の電カケープル用高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤ
ＰＫ）（商品名二日石しクスロン　Ｗ２０００　　日本
石油化学社製）に対し、実施例１と同様に電線を作製し
、物性を測定し、その結果を第１表に示した。

比較例３゜比較例３で用いたＬＤＰＲに常法によりスチレン単量体
８重ｉｌｌをグラフトさせてスチレングラ７トポリエチ
レン（ＬＤＰＨ−１１−１ｇと称する）を得た。該クラ
フトポリエチレンを用いて実施例１と同様にして電線を
作り同様に評価した結果を第１表に示した。

実施例１〜２で使用したランダム共重合体に第２表に示
す量だけ架橋剤（ジクミルパーオキサイド）および酸化
防止剤を加え、良く混練した後、断面積５．５ｆｌミ外
径３ｍのスズメツキ軟銅線撚線上に厚さ１．０ｍとなる
ように押出被覆し、水蒸気圧１７Ｉｃ９／ｃｒｎ１で連
続的に架橋絶縁電線を作製した。

得られた電線についてＪＩＳ　　Ｃ３００５の試験法に
準拠して実施例１と同様に機械特性、熱老化性を測定し
た。

尚、熱老化試験はギヤー式恒温槽を用いて加熱温度１５
０℃、加熱時間７日間処理後に行った。その結果を第２
表に比較例１と同じ低密度ポリエチレンを用い、実施例
４と同様に電線を作製して測定を行なった。その結果を
第２表に示す。

比較例７゜低密度ポリエチレンに対し、第２表に示す量だけスチレ
ンをグラフトし、同様の測定を行なった。その結果を第
２表に示した。

〔評価結果〕

この結果、第１表、第２表に示されるようにスチレン単
量体が３重ｔ％以下ではｒ線照射後の伸び率が著しく低
下するのに対し、本発明の範囲内では１０倍以上の伸び
率を保持しており、スチレン単量体が３３重１％では熱
老化性が劣ったものとなることが解る。

またスチレ／をグラフトしたスチレンクラフトポリエチ
レンは耐放射線性が改良されなかった。

〔発明の効果〕

上述のように本発明における特定範囲の実質的にスチレ
ンまたはスチレン訪導体とエチレンとからなるランダム
共重合体および該共重合体を含む組成物を用いた電線、
ケーブルは放射縁照射後においても、ポリエチレン単体
に比べ優れた機械的特性を示し、電気的性質に関しても
ポリエチレン単体と同程度もしくはそれ以上の性能を示
す。したがって原子炉などの放射線の多い場所において
極めて有用であり、その工業的価値は大きいといえる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スチレン系単量体含有量が５．０〜３０重量％で
ある、実質的にエチレンとスチレン系単量体とのランダ
ム共重合体または該共重合体を含む組成物を電線・ケー
ブルの絶縁層もしくは外被に用いたことを特徴とする耐
放射線性電線・ケーブル。
（２）前記ランダム共重合体が、重合圧力５００〜４０
００ｋｇ／ｃｍ＾２、重合温度５０〜４００℃の高圧ラ
ジカル重合によつて得られるものである特許請求の範囲
第１項の耐放射線性電線・ケーブル。
（３）前記共重合体もしくはその組成物のメルトフロー
インデックスが０．１〜２０ｇ／１０分である特許請求
の範囲第１項または第２項の耐放射線性電線・ケーブル
。
（４）前記組成物が該ランダム共重合体に他のエチレン
系重合体を配合してなる特許請求の範囲第１項、第２項
または第３項記載の耐放射線性電線・ケーブル。