JPH06333430A - Polyethylene for power cable insulating layer and bridged polyethylene insulated power cable using it - Google Patents

Polyethylene for power cable insulating layer and bridged polyethylene insulated power cable using it

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JPH06333430A
JPH06333430A JP5582694A JP5582694A JPH06333430A JP H06333430 A JPH06333430 A JP H06333430A JP 5582694 A JP5582694 A JP 5582694A JP 5582694 A JP5582694 A JP 5582694A JP H06333430 A JPH06333430 A JP H06333430A
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polyethylene
power cable
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孝二 山本
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貢 石岡
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Abstract

PURPOSE:To obtain a polyethylene for power cable insulating layer, of which tandelta is never raised under the high temperature and high electric field, and to obtain a bridged polyethylene insulated power cable, which has a large dielectric breakdown value under the high temperature and which can feed a large capacity of electricity, by using this polyethylene. CONSTITUTION:The low density polyethylene synthesized by the high pressure radical polymerization of ethylene is used and this polyethylene has the following characteristic: MFR 0.1-10g/10min.; D 0.915-0.935g/cm<3>; absorbancy of ketone type carbonyl group, which has a peak at 1725+ or -4cm<-1> of wave number, at 0.03-1.0, absorbancy of ester type carbonyl group, which has a peak at 1743+ or -4cm<-1> of wave number, at 1.0 or less, absorbancy on the basis of other carbonyl group less than 0.03 in the infrared absorption spectrum. Or/And the component to be fused at a fusing temperature T ( deg.C) or more, which is obtained with a formula T=687XD-547 is included at 3weight% or less at the time of measuring CFC when density of the low density polyethylene is expressed with D (g/cm<3>).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高温、高電界下において
も優れた電気特性を有し、電力ケーブルの絶縁体層用の
材料として好適なポリエチレンと、それを用いた架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to polyethylene which has excellent electrical characteristics even under high temperature and high electric field and is suitable as a material for an insulating layer of a power cable, and a crosslinked polyethylene insulated power cable using the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】電力ケーブルには、絶縁油を含浸させた
クラフト紙または半合成紙で絶縁体層を構成するOFケ
ーブルや、架橋ポリエチレンで絶縁体層を構成する架橋
ポリエチレン絶縁電力ケーブルが使用されている。これ
ら電力ケーブルのうち、架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルは、保守が容易であり、また誘電損も小さいので広
く使用されるようになってきている。そして、その使用
分野の拡大に伴い、使用環境の高圧化が進んでいる。
2. Description of the Related Art As an electric power cable, an OF cable having an insulating layer made of kraft paper or semi-synthetic paper impregnated with insulating oil and a crosslinked polyethylene insulated power cable having an insulating layer made of crosslinked polyethylene are used. ing. Among these power cables, cross-linked polyethylene insulated power cables are widely used because they are easy to maintain and have a small dielectric loss. With the expansion of the field of use, the use environment is becoming higher in pressure.

【0003】ところで、上記架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルの場合、その高圧化が進められることに対応し
て、平均運転電界はより高い水準に移行し、また運転時
の温度もより高い温度に上昇していく。例えば、275
kVクラスの架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルにおい
ては、平均運転電界は約6kV/mm、運転時温度も約9
0℃にまで上昇する。
By the way, in the case of the above-mentioned cross-linked polyethylene insulated power cable, the average operating electric field shifts to a higher level and the operating temperature rises to a higher temperature in response to the progress of higher voltage. Go. For example, 275
The average operating electric field of a kV class cross-linked polyethylene insulated power cable is about 6 kV / mm, and the operating temperature is about 9
Raises to 0 ° C.

【0004】このように運転電界が上昇すると、それに
伴って、絶縁体層内に存在する欠陥部分への電界集中は
更に大きなものとなり、場合によっては、数10kV/
mmにまで達する。このように架橋ポリエチレンの絶縁体
層が高温、高電界下に置かれると、誘電正接(tan
δ)が上昇して絶縁体層が発熱し、その絶縁破壊値が大
幅に低下する。またtanδの上昇に伴い誘電損は増大
し、その結果、電力ケーブルの送電容量が減少するとい
う事態も発生する。
When the operating electric field rises in this manner, the electric field concentration on the defective portion existing in the insulator layer becomes larger, and in some cases, several tens of kV /
reach up to mm. When the cross-linked polyethylene insulator layer is placed under a high temperature and a high electric field, the dielectric loss tangent (tan) is increased.
δ) rises, the insulator layer heats up, and the dielectric breakdown value thereof drops significantly. In addition, the dielectric loss increases as tan δ increases, and as a result, the power transmission capacity of the power cable decreases.

【0005】また、長期にわたって高い絶縁性能を維持
するためには、平均運転電界の2倍程度の電界が印加さ
れても、tanδを低い水準に保つことが必要である。
したがって、絶縁性能が安定しかつ大きな送電容量を備
えた架橋ポリエチレン電力ケーブルを製造するために
は、高い平均運転電界においてもtanδが低水準に保
持される架橋ポリエチレンで絶縁体層を構成することが
必要になる。
Further, in order to maintain high insulation performance for a long period of time, it is necessary to keep tan δ at a low level even when an electric field about twice the average operating electric field is applied.
Therefore, in order to manufacture a cross-linked polyethylene power cable with stable insulation performance and a large transmission capacity, it is necessary to configure the insulator layer with cross-linked polyethylene whose tan δ is maintained at a low level even at a high average operating electric field. You will need it.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、架橋ポリエ
チレン電力ケーブルに対する上記した要請に応え、高温
下で、平均運転電界が10kV/mm以上であり、その2
倍の電界が印加された場合でも、tanδは増加するこ
となく高い絶縁性能を有し、大容量送電が可能な電力ケ
ーブルの絶縁体層の材料として有用なポリエチレンと、
そのポリエチレンを用いて製造された架橋ポリエチレン
電力ケーブルの提供を目的とする。
The present invention meets the above-mentioned demands for crosslinked polyethylene power cables and has an average operating electric field of 10 kV / mm or more at high temperature.
Even when a double electric field is applied, tan δ has high insulation performance without increasing, and polyethylene useful as a material for an insulator layer of a power cable capable of large-capacity power transmission,
An object is to provide a crosslinked polyethylene power cable manufactured using the polyethylene.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した目
的を達成するために鋭意研究を重ねる過程で、絶縁体層
を構成している架橋ポリエチレンの出発素材である未架
橋ポリエチレンにつき、その性状とtanδとの関係を
調べた。その結果、後述するように、特定の高圧法低密
度ポリエチレンは上記目的の達成にとって有用であると
の事実を見出し、本発明のポリエチレンとそれを用いて
製造された架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを開発す
るに至った。
Means for Solving the Problems In the course of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention have selected an uncrosslinked polyethylene which is a starting material of the crosslinked polyethylene constituting the insulating layer, The relationship between the properties and tan δ was investigated. As a result, as will be described later, it was found that a specific high-pressure low-density polyethylene is useful for achieving the above-mentioned object, and the polyethylene of the present invention and a cross-linked polyethylene insulated power cable produced using the same are developed. Came to.

【0008】すなわち、本発明の電力ケーブル絶縁体層
用のポリエチレンは、エチレンのラジカル重合によって
合成された低密度ポリエチレンであって、下記の性状: a、MFRが0.1〜10g/10分; b、密度が0.915〜0.935g/cm3 ; c、赤外吸収スペクトルにおいて、波数1725±4cm
-1の位置にピークを有するケトン型カルボニル基の吸光
度が0.03〜1.0、波数1743±4cm-1の位置にピー
クを有するエステル型カルボニル基の吸光度が1.0以下
であり、かつ、その他のカルボニル基に基づく吸光度が
0.03より小さい;を有している低密度ポリエチレンで
あることを特徴とし、また、エチレンのラジカル重合に
よって合成された低密度ポリエチレンであって、下記の
性状: a、MFRが0.1〜10g/10分; b、密度が0.915〜0.935g/cm3 ; d、温度上昇溶離分別とゲルパーミエーションクロマト
グラフを組合わせたクロス分別装置を用いた測定におい
て、前記低密度ポリエチレンの密度をD(g/cm3)とした
ときの次式:T=687×D−547……(1) に基づいて計算される溶出温度T(℃)以上の温度で溶
出する成分が3重量%以下;を有している低密度ポリエ
チレンであることを特徴とし、更には、上記性状a,
b,c,dの全ての性状を有することを特徴とする低密
度ポリエチレンである。
That is, the polyethylene for the power cable insulating layer of the present invention is a low density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene and has the following properties: a, MFR of 0.1 to 10 g / 10 min; b, density is 0.915 to 0.935 g / cm 3 ; c, in infrared absorption spectrum, wave number is 1725 ± 4 cm
The absorbance of the ketone type carbonyl group having a peak at the position of -1 is 0.03 to 1.0, the absorbance of the ester type carbonyl group having a peak at the position of the wave number of 1743 ± 4 cm -1 is 1.0 or less, and , The absorbance based on other carbonyl groups
Is less than 0.03; and a low density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene, having the following properties: a, MFR of 0.1 to 0.1 10 g / 10 min; b, density 0.951 to 0.935 g / cm 3 ; d, measurement using a cross fractionation apparatus combining temperature rising elution fractionation and gel permeation chromatograph When the density is D (g / cm 3 ), the following formula: T = 687 × D−547 (1) The elution temperature T (° C.) calculated based on % Or less; a low density polyethylene having
It is a low-density polyethylene characterized by having all the properties of b, c, and d.

【0009】また、本発明の架橋ポリエチレン絶縁電力
ケーブルは、上記したいずれかのポリエチレンの架橋体
で絶縁体層が構成されていることを特徴とする。本発明
のポリエチレンは、エチレンの高圧法ラジカル重合によ
って合成された低密度ポリエチレンである。これらの低
密度ポリエチレンは、そのMFR(メルティングフロー
レート)が0.1〜10g/10分のものである。好まし
くは0.7〜5g/10分、とくに好ましくは0.8〜3g
/10分のものである。
The crosslinked polyethylene insulated power cable of the present invention is characterized in that the insulator layer is formed of any of the above-mentioned polyethylene crosslinked bodies. The polyethylene of the present invention is a low-density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene under a high pressure method. These low density polyethylenes have an MFR (melting flow rate) of 0.1 to 10 g / 10 minutes. Preferably 0.7 to 5 g / 10 minutes, particularly preferably 0.8 to 3 g
/ 10 minutes.

【0010】このMFRが高すぎるポリエチレンである
場合には、溶融張力が低下するため、実用上、電力ケー
ブルの製造時に絶縁体層の成形が困難になるからであ
り、またMFRが低すぎるポリエチレンを用いると、導
体上への絶縁体層の溶融押出被覆作業が困難となって生
産性の低下を引き起こすからである。なお、ここでいう
MFRはJISK7210に準拠して測定された値をい
う。
When polyethylene having an MFR that is too high is used, it is difficult to form an insulating layer during the production of a power cable because the melt tension is lowered, and polyethylene having an MFR that is too low is used. If used, the melt extrusion coating of the insulating layer on the conductor becomes difficult and the productivity is reduced. The MFR referred to here is a value measured according to JIS K7210.

【0011】また、この低密度ポリエチレンは、密度が
0.915〜0.935g/cm3 のものである。好ましくは、
0.917〜0.928g/cm3 、とくに好ましくは0.918
〜0.924g/cm3 のものである。密度が高すぎるポリエ
チレンである場合には、形成される絶縁体層の柔軟性が
低下して電力ケーブルとしての実用時におけるハンドリ
ングに難点が生じ、また、密度が低すぎるポリエチレン
を用いると、粘稠な成分が多すぎるため、実使用が困難
になるからである。
The low density polyethylene has a density of
It is from 0.915 to 0.935 g / cm 3 . Preferably,
0.917 to 0.928 g / cm 3 , particularly preferably 0.918
It is about 0.924 g / cm 3 . If the density of the polyethylene is too high, the flexibility of the insulating layer formed will be reduced, causing a difficulty in handling the power cable during practical use. This is because it is difficult to actually use it because there are too many essential components.

【0012】なお、ここでいう密度はJISK7112
に準拠して測定された値をいう。更に、本発明の低密度
ポリエチレンは、波数の分解能が4cm-1以上である赤外
吸収スペクトル測定において、波数1725±4cm-1
位置にピークを有するケトン型カルボニル基の吸光度が
0.03〜1.0、好ましくは0.03〜0.5、波数1743
±4cm-1の位置にピークを有するエステル型カルボニル
基の吸光度が1.0以下、好ましくは0.5以下であって、
波数1743±4cm-1の位置のピークは存在しなくても
よいものであり、かつ、その他のカルボニル基に基づく
吸光度が0.03より小さい、好ましくはピークが存在し
ないような性状cを有するものである。なお、この性状
cは、ポリエチレンが架橋されてもほとんど変化しない
ものである。
The density referred to here is JISK7112.
The value measured according to Furthermore, low-density polyethylene of the present invention, in the infrared absorption spectrum measurement resolution of wavenumber is 4 cm -1 or more, the absorbance of the ketone type carbonyl group having peaks at wavenumber 1725 ± 4 cm -1 is
0.03-1.0, preferably 0.03-0.5, wave number 1743
The absorbance of the ester type carbonyl group having a peak at ± 4 cm −1 is 1.0 or less, preferably 0.5 or less,
A peak at a wave number of 1743 ± 4 cm -1 does not have to exist, and has a property c that the absorbance based on other carbonyl groups is smaller than 0.03, and preferably the peak does not exist. Is. The property c is almost unchanged even when polyethylene is crosslinked.

【0013】また、ここでいう吸光度は、測定試料1mm
当りに換算したときの値であり、単位は、−/mmとな
る。上記性状cを満たさないポリエチレンを用いて構成
した絶縁体層は、カルボニル基の影響を受けて、とくに
高温、高電界ではtanδが上昇し、それに伴って絶縁
体層の誘電損が増大して電力ケーブルにおける送電容量
が低下することになる。また、このような電力ケーブル
では、tanδの上昇に起因する発熱のため、高温下に
おける絶縁破壊値が大幅に低下することになる。
The absorbance referred to here is the measurement sample of 1 mm.
It is a value when converted into hits, and the unit is-/ mm. An insulator layer formed by using polyethylene that does not satisfy the above property c is affected by a carbonyl group, and tan δ is increased particularly at high temperature and high electric field, and accordingly, dielectric loss of the insulator layer is increased and power consumption is increased. The transmission capacity of the cable will decrease. Further, in such a power cable, heat generation due to an increase in tan δ causes a large decrease in the dielectric breakdown value at high temperature.

【0014】本発明の低密度ポリエチレンが備える性状
dとしては、これに対して温度上昇溶離分別とゲルパー
ミエーションクロマトグラフを組合わせたクロス分別装
置(以下、CFCという)を用いた測定を行ったとき
に、(1)式で計算された溶出温度Tと当該低密度ポリ
エチレンの密度Dとの関係において、その溶出温度T以
上の温度で溶出する成分が全溶出量に対して3重量%以
下、好ましくは1.5重量%以下である。
The property d of the low-density polyethylene of the present invention was measured by using a cross fractionation device (hereinafter referred to as CFC) which is a combination of temperature rising elution fractionation and gel permeation chromatograph. At times, in the relationship between the elution temperature T calculated by the formula (1) and the density D of the low-density polyethylene, the component eluted at a temperature equal to or higher than the elution temperature T is 3% by weight or less based on the total elution amount, It is preferably 1.5% by weight or less.

【0015】本発明におけるCFCを用いた測定は、市
販の装置を用いて、次のようにして行われる。すなわ
ち、J. Appl. Polym. Sci., 26, 4217 (1981)に記載さ
れている原理に基づき、まず、対象とするポリエチレン
を140℃で完全に溶解し、140℃から0℃まで1℃
/分で冷却後、0℃で30分間保持したのち、後記の条
件で測定を行う。この測定により、段階的に昇温して各
温度において溶出した成分の濃度を検出し、溶出量と溶
出温度との関係をプロットすることにより、ポリエチレ
ンの組成分布が測定される。
The measurement using CFC in the present invention is carried out as follows using a commercially available device. That is, based on the principle described in J. Appl. Polym. Sci., 26, 4217 (1981), first, the target polyethylene is completely melted at 140 ° C, and then 140 ° C to 0 ° C at 1 ° C.
After cooling at 0 / min and holding at 0 ° C. for 30 minutes, measurement is performed under the conditions described below. By this measurement, the compositional distribution of polyethylene is measured by detecting the concentration of the component eluted at each temperature by gradually increasing the temperature and plotting the relationship between the amount eluted and the elution temperature.

【0016】上記性状dを満たさないポリエチレンを用
いて構成した絶縁体層は、とくに高温、高電界ではta
nδが上昇し、それに伴って絶縁体層の誘電損が増大し
て電力ケーブルにおける送電容量が低下することにな
る。また、tanδの上昇による発熱により、高温下に
おける絶縁破壊値が大幅に低下することになる。したが
って、高温、高電界下で運転される超高圧電力ケーブル
では、上記性状cおよび性状dの両性状を備えたポリエ
チレンを絶縁体層用樹脂として使用することが好まし
い。
The insulator layer made of polyethylene which does not satisfy the above property d is ta at high temperature and high electric field.
As nδ increases, the dielectric loss of the insulating layer increases accordingly, and the transmission capacity of the power cable decreases. Further, the heat generation due to the increase of tan δ causes the dielectric breakdown value at a high temperature to be significantly reduced. Therefore, in the ultra-high voltage power cable operated under high temperature and high electric field, it is preferable to use polyethylene having both the above-mentioned properties c and d as the insulating layer resin.

【0017】また、本発明の電力ケーブル絶縁体層用の
ポリエチレンは、上記CFCを用いた測定において、溶
出温度と溶出量の関係を表す微分溶出曲線のピークの1
/2の高さにおける接線と当該微分溶出曲線とに囲まれ
ている部分の高温側の面積(SH )および該ピークの全
面積(SA )の比[S=(SH /SA )×100:単位
%]が、8%以下、好ましくは7%以下、とくに好まし
くは6%以下であるものが好ましい。
The polyethylene for the power cable insulating layer of the present invention has a peak of 1 of the differential elution curve showing the relationship between the elution temperature and the elution amount in the measurement using the above CFC.
/ 2 of the height hot side of the area of the portion surrounded by the tangent and the differential elution curve in (S H) and the ratio of the total area of the peaks (S A) [S = ( S H / S A) X100: unit%] is 8% or less, preferably 7% or less, particularly preferably 6% or less.

【0018】本発明のポリエチレンは、例えば、Chem.
Eng., 113 Dec(19),1966などの文献に記載されている公
知の方法で製造することができる。具体的には、まず、
エチレンプラントで精製されたエチレンガスと、後述す
るように反応器から循環されてきた未反応のエチレンガ
スとを一次圧縮器に送入し、ここで約200kg/cm2程度
に圧縮したのち次の二次圧縮器に送入する。
The polyethylene of the present invention is, for example, Chem.
It can be produced by a known method described in documents such as Eng., 113 Dec (19), 1966. Specifically, first,
The ethylene gas refined in the ethylene plant and the unreacted ethylene gas circulated from the reactor as described later were sent to the primary compressor, where they were compressed to about 200 kg / cm 2 and then Send to the secondary compressor.

【0019】この二次圧縮器で、後述の反応器から循環
されてきた未反応エチレンガスとともに1500〜35
00kg/cm2程度に圧縮したのち、ラジカル開始剤などと
一緒に反応器に圧入し、この反応器において、最高反応
温度150〜350℃でラジカル重合反応を進める。こ
のとき、送入ガスの18〜20重量%程度が重合される
にすぎないので、この重合ポリマーと未反応エチレンガ
スを、約200kg/cm2程度の高圧セパレータで分離した
のち、つづいて、約0.3kg/cm2程度の低圧セパレータで
分離する。
In this secondary compressor, 1500-35 together with unreacted ethylene gas circulated from the reactor described later.
After being compressed to about 00 kg / cm 2 , it is pressed into a reactor together with a radical initiator and the like, and the radical polymerization reaction proceeds at a maximum reaction temperature of 150 to 350 ° C. in this reactor. At this time, only about 18 to 20% by weight of the fed gas is polymerized, so the polymerized polymer and unreacted ethylene gas are separated by a high pressure separator of about 200 kg / cm 2 , and then about Separate with a low pressure separator of about 0.3 kg / cm 2 .

【0020】高圧セパレータで分離された未反応エチレ
ンガスは上記した二次圧縮器に還流され、低圧セパレー
タで分離された未反応エチレンガスは、サージタンク,
コンプレッサを経由して、その一部はエチレンプラント
のエチレン精製系に還流され、残余は精製エチレンガス
と一緒に上記した一次圧縮器に還流される。低圧セパレ
ータで分離された重合ポリマーをペレタイザでペレット
化し、これが本発明のポリエチレンとして使用される。
The unreacted ethylene gas separated by the high pressure separator is returned to the secondary compressor, and the unreacted ethylene gas separated by the low pressure separator is transferred to the surge tank,
A part of it is returned to the ethylene refining system of the ethylene plant via the compressor, and the rest is returned to the primary compressor described above together with the refined ethylene gas. The polymerized polymer separated with the low pressure separator is pelletized with a pelletizer, and this is used as the polyethylene of the present invention.

【0021】本発明の電力ケーブルは、上記したように
して合成され、上記した性状a,b,cまたは/および
dを有する高圧法低密度ポリエチレンをベース樹脂と
し、これに、例えば、ベンゾイルパーオキサイド,t−
ブチルパーオキシベンゾエート,ジクミルパーオキサイ
ド,t−ブチルクミルパーオキサイド,ジ−t−ブチル
パーオキサイド,2,5-ジメチル-2,5−ジ−t−ブチルパ
ーオキシヘキセン,2,4-ジクロロ−ベンゾイルパーオキ
サイドのような有機過酸化物を架橋剤として配合し、得
られた混和物で導体外周を被覆して未架橋の絶縁体層に
したのち、常法の架橋処理によって、上記高圧法低密度
ポリエチレンを架橋体に転化して製造することができ
る。
The power cable of the present invention is based on the high-pressure low-density polyethylene synthesized as described above and having the above-mentioned properties a, b, c or / and d, to which, for example, benzoyl peroxide is added. , T-
Butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butyl peroxyhexene, 2,4-dichloro- After blending an organic peroxide such as benzoyl peroxide as a cross-linking agent and coating the outer periphery of the conductor with the obtained mixture to form an uncross-linked insulator layer, the above-mentioned high pressure method low It can be produced by converting density polyethylene into a crosslinked body.

【0022】[0022]

【発明の実施例】Examples of the invention

実施例1 Chem. Eng., 113 Dec(19),1966に記載されている方法に
基づき、下記の条件: 反応器、チューブラー反応器;反応圧力、 2800kg
/cm2; 最高反応温度、280℃;エチレン供給量、35kg/hr
; 重合開始剤、t−ブチルパーオキシベンゾエート;重合
開始剤の供給量、1.45g/hr;でポリエチレンを合
成した。
Example 1 Based on the method described in Chem. Eng., 113 Dec (19), 1966, the following conditions: reactor, tubular reactor; reaction pressure, 2800 kg
/ cm 2 ; maximum reaction temperature, 280 ° C; ethylene supply rate, 35 kg / hr
Polymerization initiator, t-butyl peroxybenzoate; Polyethylene was synthesized at a polymerization initiator supply rate of 1.45 g / hr.

【0023】得られたポリエチレンにつき、下記のよう
に、CFCを用いた測定、MFR測定、密度測定、IR
分析を行った。 CFC測定:機種、CFCT−150A(三菱油化
(株)製) 溶媒、o−ジクロロベンゼン 流速、1ml/min. 濃度、4mg/ml 注入量、0.4ml カラム、AD80M/S、3本(昭和電工(株)製) 溶出温度、0℃,5℃,10℃,20℃,30℃,40
℃,45℃,49℃,52℃,55℃,58℃,61
℃,64℃,67℃,70℃,73℃,76℃,79
℃,82℃,85℃,88℃,91℃,94℃,97
℃,100℃,120℃,140℃ 溶出時間、39分 検出器、赤外分光光度計 検出波長、3.42μm MFR :JIS K7210に準拠 密度 :JIS K7112に準拠 IR分析(ポリエチレン中のカルボニル基の同定):パ
ーキンエルマー社製の1600シリーズFT−IRを用
い、波数分解能4cm-1,積算回数64回,試料厚み約1
mmの条件で測定し、表1に示すそれぞれの波数における
ピークの有無および吸光度を測定以上の結果を表1に示
した。
With respect to the obtained polyethylene, as described below, measurement using CFC, MFR measurement, density measurement, IR
Analysis was carried out. CFC measurement: model, CFCT-150A (manufactured by Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) solvent, o-dichlorobenzene flow rate, 1 ml / min. Concentration, 4 mg / ml injection amount, 0.4 ml column, AD80M / S, 3 tubes (manufactured by Showa Denko KK) Elution temperature, 0 ° C, 5 ° C, 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40
℃, 45 ℃, 49 ℃, 52 ℃, 55 ℃, 58 ℃, 61
℃, 64 ℃, 67 ℃, 70 ℃, 73 ℃, 76 ℃, 79
℃, 82 ℃, 85 ℃, 88 ℃, 91 ℃, 94 ℃, 97
℃, 100 ℃, 120 ℃, 140 ℃ Elution time, 39 minutes Detector, infrared spectrophotometer Detection wavelength, 3.42μm MFR: JIS K7210 conforming Density: JIS K7112 IR analysis (carbonyl groups in polyethylene (Identification): Using a 1600 series FT-IR manufactured by Perkin Elmer, wave number resolution 4 cm -1 , integration number 64 times, sample thickness about 1
The measurement was performed under the condition of mm, and the presence or absence of peaks and the absorbance at each wave number shown in Table 1 were measured. The above results are shown in Table 1.

【0024】このポリエチレン100重量部に対し、ジ
クミルパーオキサイド(架橋剤)2重量部、4,4’−
チオビス−(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)
(酸化防止剤)0.3重量部を配合し、この混和物を15
0mm2 の導体上に、内部半導電層および外部半導電層と
一緒に絶縁体層として押出被覆したのち、架橋処理を施
して電力ケーブルを製造した。
With respect to 100 parts by weight of this polyethylene, 2 parts by weight of dicumyl peroxide (crosslinking agent), 4,4'-
Thiobis- (6-t-butyl-3-methylphenol)
(Antioxidant) 0.3 part by weight was added, and this mixture was added to 15 parts.
A 0 mm 2 conductor was extrusion-coated with an inner semiconductive layer and an outer semiconductive layer as an insulating layer, and then subjected to a crosslinking treatment to produce a power cable.

【0025】この電力ケーブルにつき、室温および温度
90℃において、平均電界を5kV/mm,10kV/m
m,15kV/mm,20kV/mm,25kV/mmにした
ときのtanδを測定した。なお、測定装置としては、
総研電気(株)製の自動シュアリングブリッジ(機種:
DAU−PSC−UA)を用い、測定周波数は50Hz
とした。
The average electric field of this power cable at room temperature and temperature of 90 ° C. is 5 kV / mm and 10 kV / m.
The tan δ was measured at m, 15 kV / mm, 20 kV / mm and 25 kV / mm. As a measuring device,
Soken Electric Co., Ltd.'s automatic suring bridge (model:
DAU-PSC-UA), the measurement frequency is 50Hz
And

【0026】結果を表1に示した。 実施例2 ラジカル重合反応の条件が、下記の条件: 反応器、オートクレーブ反応器;反応圧力、 2000
kg/cm2; 最高反応温度、235℃;エチレン供給量、45kg/hr
; 重合開始剤、t−ブチルパーオキシイソブチレートとt
−ブチルパーオキシプロピルカーボネート;重合開始剤
の供給量、1.28g/hr;であったことを除いては、
実施例1と同様にしてポリエチレンを合成した。
The results are shown in Table 1. Example 2 The radical polymerization reaction conditions were as follows: reactor, autoclave reactor; reaction pressure, 2000
kg / cm 2 ; maximum reaction temperature, 235 ° C .; ethylene supply, 45 kg / hr
A polymerization initiator, t-butyl peroxyisobutyrate and t
-Butyl peroxypropyl carbonate; supply of polymerization initiator, 1.28 g / hr;
Polyethylene was synthesized in the same manner as in Example 1.

【0027】このポリエチレンを用いて実施例1と同様
の条件で電力ケーブルを製造した。このポリエチレンの
CFC測定、MFR、密度、IR分析、ならびに電力ケ
ーブルのtanδ測定を実施例1と同様に行った。結果
を表1に示した。 実施例3〜5,比較例1〜4 表1に示した性状のポリエチレンをそれぞれ用いた以外
は実施例1と同様に電力ケーブルを製造し、その評価を
行った。その結果を表1に示した。
Using this polyethylene, a power cable was manufactured under the same conditions as in Example 1. The CFC measurement, MFR, density, IR analysis and tan δ measurement of the power cable of this polyethylene were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Examples 3 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 A power cable was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1 except that polyethylene having the properties shown in Table 1 was used. The results are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】表1の結果から明らかなように、本発明の
ポリエチレンを用いて製造された電力ケーブルは、高温
下,平均電界20kV/mmはもちろんのこと、25kV
/mmにおいてもtanδの上昇がほとんどない。したが
って、平均運転電界が10kV/mm以上の超高圧送電用
途においても、本発明電力ケーブルは絶縁性能の長期安
定性を確保できる。
As is clear from the results shown in Table 1, the power cable manufactured using the polyethylene of the present invention has an average electric field of 20 kV / mm at a high temperature of 25 kV.
There is almost no increase in tan δ even at / mm. Therefore, the electric power cable of the present invention can secure the long-term stability of the insulation performance even in an ultrahigh voltage transmission application in which the average operating electric field is 10 kV / mm or more.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ポリエチレンをベース樹脂とする絶縁体層が形成されて
いる電力ケーブルは、高温、高電界下においてもtan
δの上昇がほとんどない。したがって、高温下における
絶縁破壊値が大きく、送電容量の大きい電力ケーブルと
して機能することができる。このことは、本発明のポリ
エチレンが、前記したような性状a,b,cまたは/お
よびdを備えていることに基づく効果である。
As is apparent from the above description, the power cable of the present invention in which the insulating layer made of polyethylene as a base resin is formed is tan even under high temperature and high electric field.
Almost no increase in δ. Therefore, it can function as a power cable having a large dielectric breakdown value at high temperature and a large transmission capacity. This is an effect based on the fact that the polyethylene of the present invention has the above-mentioned properties a, b, c or / and d.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 孝二 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社四日市総合研究所内 (72)発明者 石岡 貢 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社四日市総合研究所内 (72)発明者 後藤 節夫 三重県四日市市東邦町1番地 三菱油化株 式会社四日市総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Yamamoto 1 Tohocho, Yokkaichi, Mie Prefecture Yokkaichi Research Institute, Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. (72) Inventor, Mitsugu Ishioka 1 Tohocho, Yokkaichi, Mie Incorporated company Yokkaichi Research Institute (72) Inventor Setsuo Goto 1 Toho-cho, Yokkaichi-shi, Mie Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Inside Yokkaichi Research Institute

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エチレンのラジカル重合によって合成さ
れた低密度ポリエチレンであって、下記の性状: a、MFRが0.1〜10g/10分; b、密度が0.915〜0.935g/cm3 ; c、赤外吸収スペクトルにおいて、波数1725±4cm
-1の位置にピークを有するケトン型カルボニル基の吸光
度が0.03〜1.0、波数1743±4cm-1の位置にピー
クを有するエステル型カルボニル基の吸光度が1.0以下
であり、かつ、その他のカルボニル基に基づく吸光度が
0.03より小さい;を有している低密度ポリエチレンで
あることを特徴とする電力ケーブル絶縁体層用のポリエ
チレン。
1. A low density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene, having the following properties: a, MFR of 0.1 to 10 g / 10 min; b, density of 0.915 to 0.935 g / cm. 3 ; c, In the infrared absorption spectrum, wave number 1725 ± 4 cm
The absorbance of the ketone type carbonyl group having a peak at the position of -1 is 0.03 to 1.0, the absorbance of the ester type carbonyl group having a peak at the position of the wave number of 1743 ± 4 cm -1 is 1.0 or less, and , The absorbance based on other carbonyl groups
A polyethylene for a power cable insulation layer, characterized in that it is a low density polyethylene having: less than 0.03.
【請求項2】 エチレンのラジカル重合によって合成さ
れた低密度ポリエチレンであって、下記の性状: a、MFRが0.1〜10g/10分; b、密度が0.915〜0.935g/cm3 ; d、温度上昇溶離分別とゲルパーミエーションクロマト
グラフを組合わせたクロス分別装置を用いた測定におい
て、前記低密度ポリエチレンの密度をD(g/cm3)とした
ときの次式:T=687×D−547に基づいて計算さ
れる溶出温度T(℃)以上の温度で溶出する成分が3重
量%以下;を有している低密度ポリエチレンであること
を特徴とする電力ケーブル絶縁体層用のポリエチレン。
2. A low-density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene, having the following properties: a, MFR of 0.1 to 10 g / 10 min; b, density of 0.915 to 0.935 g / cm. 3 ; d, in the measurement using a cross fractionation apparatus combining a temperature rise elution fractionation and a gel permeation chromatograph, when the density of the low density polyethylene is D (g / cm 3 ), the following equation: T = A low-density polyethylene having a content of 3% by weight or less, which is eluted at a temperature equal to or higher than the elution temperature T (° C.) calculated based on 687 × D-547, which is a power cable insulation layer. For polyethylene.
【請求項3】 エチレンのラジカル重合によって合成さ
れた低密度ポリエチレンであって、下記の性状: a、MFRが0.1〜10g/10分; b、密度が0.915〜0.935g/cm3 ; c、赤外吸収スペクトルにおいて、波数1725±4cm
-1の位置にピークを有するケトン型カルボニル基の吸光
度が0.03〜1.0、波数1743±4cm-1の位置にピー
クを有するエステル型カルボニル基の吸光度が1.0以下
であり、かつ、その他のカルボニル基に基づく吸光度が
0.03より小さい; d、温度上昇溶離分別とゲルパーミエーションクロマト
グラフを組合わせたクロス分別装置を用いた測定におい
て、前記低密度ポリエチレンの密度をD(g/cm3)とした
ときの次式:T=687×D−547に基づいて計算さ
れる溶出温度T(℃)以上の温度で溶出する成分が3重
量%以下;を有している低密度ポリエチレンであること
を特徴とする電力ケーブル絶縁体層用のポリエチレン。
3. A low-density polyethylene synthesized by radical polymerization of ethylene, having the following properties: a, MFR of 0.1 to 10 g / 10 min; b, density of 0.915 to 0.935 g / cm. 3 ; c, In the infrared absorption spectrum, wave number 1725 ± 4 cm
The absorbance of the ketone type carbonyl group having a peak at the position of -1 is 0.03 to 1.0, the absorbance of the ester type carbonyl group having a peak at the position of the wave number of 1743 ± 4 cm -1 is 1.0 or less, and , The absorbance based on other carbonyl groups
D is smaller than 0.03; d, in a measurement using a cross fractionation apparatus combining a temperature rise elution fractionation and a gel permeation chromatograph, the following when the density of the low density polyethylene is D (g / cm 3 ): Electric power characterized by being a low-density polyethylene having a component eluted at a temperature equal to or higher than the elution temperature T (° C.) calculated based on the formula: T = 687 × D-547 at 3% by weight or less; Polyethylene for cable insulation layers.
【請求項4】 請求項1、請求項2または請求項3に記
載のポリエチレンの架橋体で絶縁体層が形成されている
ことを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル。
4. A cross-linked polyethylene insulated power cable, wherein an insulation layer is formed of the cross-linked polyethylene according to claim 1, claim 2, or claim 3.
【請求項5】 平均運転電界が10kV/mm以上である
請求項4の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル。
5. The crosslinked polyethylene insulated power cable according to claim 4, wherein the average operating electric field is 10 kV / mm or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000053815A (en) * 1998-08-12 2000-02-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Electrical insulating resin composition and electric wire and cable using the composition

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