JPH0596534A - ポリエチレンコンパウンドの製造方法 - Google Patents

ポリエチレンコンパウンドの製造方法

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JPH0596534A
JPH0596534A JP3264667A JP26466791A JPH0596534A JP H0596534 A JPH0596534 A JP H0596534A JP 3264667 A JP3264667 A JP 3264667A JP 26466791 A JP26466791 A JP 26466791A JP H0596534 A JPH0596534 A JP H0596534A
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JP
Japan
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polyethylene
additives
screw extruder
twin
extruded
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Withdrawn
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JP3264667A
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English (en)
Inventor
Hajime Tanimoto
元 谷本
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SWCC Corp
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Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/919Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一性に優れたケーブル絶縁体を形成し得
る、添加剤が良好に分散し、かつポリエチレンの結晶の
成長が小さいポリエチレンコンパウンドの製造方法を提
供する。 【構成】 メルトインデックス(MI)が 0.1〜5.4 の
低密度ポリエチレンを他の添加剤とともに二軸押出機に
供給し、溶融混練して押出した後、急冷して、球晶径
(レーザ小角散乱法、以下同じ)を 1μm以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超高圧ケーブルの絶縁
被覆材料などに有用な、均一性に優れたポリエチレンコ
ンパウンドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、33kVを越える超高圧ケーブル
の絶縁被覆には、架橋低密度ポリエチレンが一般に使用
されている。
【0003】しかして、近年の電力需要の増大に伴い、
ケーブルの高圧化要求がますます強まり、最近では、 5
00kV級のものも開発され実用化が進められている。
【0004】このような超高圧ケーブルでは、絶縁被覆
1mmあたりのストレスが10kVを越えることから、絶縁被
覆には厳しい均一性が要求される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この均一性
を向上させるためには、添加剤の分散性を高めるだけで
なく、ポリマーの高次構造を制御することが必要となっ
てくる。すなわち、一般にポリエチレンは、非晶部中に
結晶部が混在した高次構造をとるが、結晶部は密度が大
きく水や不純物が少ないのに対し、非晶部では密度が小
さく水や不純物が存在しやすい。このため、ポリエチレ
ンの結晶の成長を抑えることは、添加剤の分散性の向上
とともに、均一性に優れたケーブル絶縁体を形成する上
で、極めて重要な要素になってくる。
【0006】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、均一性に優れたケーブル絶縁体を形成し得る、
添加剤が良好に分散し、かつポリエチレンの結晶の成長
が小さいポリエチレンコンパウンドの製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のポリエチレンコ
ンパウンド製造方法は、メルトインデックス(MI)が
0.1〜5.4 の低密度ポリエチレンを他の添加剤とともに
二軸押出機に供給し、溶融混練して押出した後、急冷し
て、球晶径(レーザ小角散乱法、以下同じ)を1μm以
下、好ましくは 0.8μm以下とすることを特徴とするも
のである。
【0008】本発明に使用されるポリエチレンは、メル
トインデックス(MI)が 0.1〜5.4 で密度が0.94程度
以下の低密度ポリエチレンであり、たとえば、MI 3.
2、密度 0.920の日本ユニカー社製のNUC-9025(商品
名)、MI 1.2、密度0.92の宇部興産社製のUBEC-530
(商品名)などが例示される。MIが前記範囲を外れた
ものや密度が0.94を越えるような高密度のものでは、球
晶径の調整が困難である。また、このようなポリエチレ
ンに添加される添加剤としては、老化防止剤や架橋のた
めの有機過酸化物などがあげられ、通常使用されている
範囲で添加されてよい。
【0009】本発明において、上記各成分を混練するた
めに二軸押出機を使用するが、これは、材料に高剪断力
を加えるためであり、このような高剪断力を加えること
によって、ポリエチレンの結晶の成長を抑制することが
できる。これに対し、単軸の押出機では実用上 L/Dにも
限度があり、材料に十分な剪断力を加えることが困難で
ある。なお、押出条件としては、温度 110〜120 ℃、圧
力 150〜500kg/cm2 程度が適当である。
【0010】また、このような二軸押出機による押出し
後の冷却は、できるだけ迅速かつ均一に冷却することが
望ましく、したがって、具体的には、材料を、たとえば
水中に押出し、それとほぼ同時にペレタイザーなどを用
いてペレット化する方法が、ポリエチレンの結晶の成長
を抑え、良好な結果を得ることができる。
【0011】本発明においては、この後、さらに、通常
の単軸押出機もしくは二軸押出機で再度混練し押出した
場合に、より良好な結果が得られる。なお、この場合も
押出機から押出した後の冷却は、上記したような水冷な
どによる急冷とすることが必要である。
【0012】このようにして得られたポリエチレンコン
パウンドは、球晶径が1μm以下と小さく、添加剤の分
散性も良いので、均一性に極めて優れている。
【0013】
【作用】このように本発明方法においては、二軸押出機
により所定のポリエチレンおよび他の添加剤に高い剪断
力が加えられて押出され、押出し後は急冷されるため、
ポリエチレンの結晶の成長が抑えられる結果、水や不純
物などは凝集せずに全体に分散され、また、添加剤も良
好に分散するため、均一性に優れたポリエチレンコンパ
ウンドを得ることができ、これを用いて均一性に優れた
信頼性の高い絶縁特性を有する成形品を得ることができ
る。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を記載する。
【0015】実施例1 MI 3.2、密度 0.920の日本ユニカー社製のNUC-9025、
0.16重量%の老化防止剤イルガノックス1035(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]の商品名 チバガイギー
社製)、および1.6重量%のジクミルパーオキサイド
(DCP)を、東芝機械社製の二軸押出機TEM 35 ( 50
0メッシュスクリーン装着)のホッパーに供給し、シリ
ンダー温度110〜120 ℃、スクリューの回転速度30〜40
r.p.m.で加熱混練しつつ水中に押出し、直ちに、ペレタ
イザーで切断してポリエチレンペレットを得た。このポ
リエチレンペレット中のポリエチレンの球晶径をレーザ
ー小角散乱法により測定したところ 0.6〜0.8 μmであ
った。
【0016】次いで、上記ポリエチレンペレットを常法
により銅導体(断面積250mm2 )上に、厚さ 6mmに押出
被覆してケーブルを試作し、この試作ケーブルについて
破壊電圧およびtan δを測定した。また、ポリエチレン
絶縁体中のポリエチレンの球晶径をペレットの場合と同
様にレーザー小角散乱法により測定するとともに、絶縁
体中に含まれる水分量を測定し、さらに、 2μm以下の
微小ボイドの有無も観察した。
【0017】これらの結果を、コンパウンドペレットを
得る際の混練機の種類および冷却方法とともに表1に示
す。
【0018】実施例2 実施例1で得られたコンパウンドペレットを、さらに単
軸押出機(L/D=25 50μmカットスクリーン装着)に供
給し、シリンダー温度 110〜120 ℃、スクリューの回転
速度2030r.p.m.で加熱混練しつつ水中に押出し、直ち
に、ペレタイザーで切断してポリエチレンペレットを得
た。このポリエチレンペレット中のポリエチレンの球晶
径をレーザー小角散乱法により測定したところ 0.5〜0.
8 μmであった。
【0019】次いで、上記ポリエチレンペレットを用い
て、実施例1と同様にして、銅導体(断面積 250mm2
上に、厚さ 6mmに押出被覆してケーブルを試作し、実施
例1と同様の評価試験を行った。
【0020】これらの結果を表1に示す。
【0021】比較例1 実施例1において、二軸押出機で押出した後、急冷せず
に徐冷とした点を除いて、実施例1と同様にしてポリエ
チレンペレットを得た。このポリエチレンペレット中の
ポリエチレンの球晶径をレーザー小角散乱法により測定
したところ 0.9〜1.2 mであった。
【0022】次いで、上記ポリエチレンペレットを用い
て、実施例1と同様にして、銅導体(断面積 250mm2
上に、厚さ 6mmに押出被覆してケーブルを試作し、実施
例1と同様の評価試験を行った。
【0023】これらの結果を表1に示す。
【0024】比較例2 実施例2において、二軸押出機を用いてペレット化せ
ず、配合成分をそのまま直接単軸押出機に供給して、実
施例2と同一条件、すなわちシリンダー温度 110〜120
℃、スクリューの回転速度20〜30r.p.m.で加熱混練しつ
つ水中に押出し、直ちに、ペレタイザーで切断してポリ
エチレンペレットを得た。このポリエチレンペレット中
のポリエチレンの球晶径をレーザー小角散乱法により測
定したところ 1.2〜2.5 μmであった。
【0025】次いで、上記ポリエチレンペレットを用い
て、実施例1と同様にして、銅導体(断面積 250mm2
上に、厚さ 6mmに押出被覆してケーブルを試作し、実施
例1と同様の評価試験を行った。
【0026】これらの結果を表1に示す。
【0027】参考例 実施例と同一組成となるように、ポリエチレンNUC-9025
に老化防止剤およびDCPを含浸させたものについて、
ポリエチレンの球晶径をレーザー小角散乱法により測定
したところ、 2μm以上でバラツキも大きかった。
【0028】また、これを用いて、実施例1と同様にし
て、銅導体(断面積 250mm2 )上に、厚さ 6mmに押出被
覆してケーブルを試作し、実施例1と同様の評価試験を
行った。 これらの結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、所定の低密度ポリエチレンと添加剤とを二軸押出機
を用いて溶融混練し、押出した後急冷するので、ポリエ
チレンの結晶の成長が抑えられ、添加剤の分散が良好
で、水や不純物なども凝集することなく均一かつ良好に
分散したポリエチレンコンパウンドを得ることができ
る。そして、このポリエチレンコンパウンドを用いるこ
とにより、均一性に優れた絶縁体を形成することができ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メルトインデックス(MI)が 0.1〜5.
    4 の低密度ポリエチレンを他の添加剤とともに二軸押出
    機に供給し、溶融混練して押出した後、急冷して、球晶
    径(レーザ小角散乱法)を 1μm以下とすることを特徴
    とするポリエチレンコンパウンドの製造方法。
JP3264667A 1991-10-14 1991-10-14 ポリエチレンコンパウンドの製造方法 Withdrawn JPH0596534A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2717817A1 (fr) * 1994-03-25 1995-09-29 Furukawa Electric Co Ltd Polyéthylène pour couche d'isolation de câble de transport d'énergie et câble l'utilisant.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2717817A1 (fr) * 1994-03-25 1995-09-29 Furukawa Electric Co Ltd Polyéthylène pour couche d'isolation de câble de transport d'énergie et câble l'utilisant.

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