JPS6210119A - Electrical-insulating crosslinked ethylene copolymer - Google Patents

Electrical-insulating crosslinked ethylene copolymer

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JPS6210119A
JPS6210119A JP60149676A JP14967685A JPS6210119A JP S6210119 A JPS6210119 A JP S6210119A JP 60149676 A JP60149676 A JP 60149676A JP 14967685 A JP14967685 A JP 14967685A JP S6210119 A JPS6210119 A JP S6210119A
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copolymer
crosslinked
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ethylene copolymer
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Abstract

PURPOSE:The titled crosslinked copolymer excellent in impulse breakdown resistance, AC breakdown resistance and inhibition of deterioration due to water tree, comprising a crosslinked copolymer of ethylene with a specified ethylenically alpha,beta-unsaturated acid halogenated alkyl ester. CONSTITUTION:Ethylene copolymer of a number-average MW >=1,000 is obtained by radical-polymerizing ethylene with 0.001-4mol% ethylenically alpha,beta-unsaturated acid halogenated alkyl ester of the formula (wherein R<1> is H or -CH3 and R<2> is a 1-15 C halogenated alkyl) at a temperature >=120 deg.C and a reaction pressure >=500kg/cm<2> in the presence of a catalyst (e.g., t-butyl peroxyisobutyrate). 100pts. wt. this copolymer is mixed with 0.5-4pts.wt. chemical crosslinking agent (e.g., dicumyl peroxide) and crosslinked to obtain an electrical-insulating crosslinked ethylene copolymer having a halogenated alkyl ester group content of 0.005-10mol% and a gel content (according to the method of measurement as stipulated by JIS C3005) >=40%.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気絶縁用エチレン共重合物架橋体に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crosslinked ethylene copolymer for electrical insulation.

本発明の架橋体は、優れた耐インパルス破壊特性、耐A
C破壊特性に加えて、特に水トリー特性に優れるもので
あるので実使用中の電気的劣化(水トリー劣化)を防止
できる電カケープル用材料となるなど産業上有用なもの
である。
The crosslinked product of the present invention has excellent impulse fracture resistance and A resistance.
In addition to the C-destructive properties, it has particularly excellent water tree properties, so it is industrially useful as a material for electrical cables that can prevent electrical deterioration (water tree deterioration) during actual use.

先行技術 低密度ポリエチレンをベースにした架橋ポリエチレンは
優れた電気特性及び耐熱性を有していることから、C■
ケーブル絶縁材料として広く使用されているが、超高電
圧下では絶縁破壊が起り、よシ高性能の材料が要望され
ている。
Cross-linked polyethylene based on prior art low-density polyethylene has excellent electrical properties and heat resistance, so C■
Although it is widely used as a cable insulation material, dielectric breakdown occurs under ultra-high voltages, so there is a need for a material with even higher performance.

このため、超高電圧下での絶縁破壊特性を向上させるべ
く、数多くの検討がなされてきた。
For this reason, many studies have been made to improve the dielectric breakdown characteristics under ultra-high voltages.

例えば、空孔、水、金属等の不純物が、存在すると電荷
の集中が起こシ、絶縁破壊特性が低下するので、主とし
て超高圧ケーブル用の材料としては、不純物除去技術が
検討されてお、9.100μ以上のコンタミを含まない
クリーンポリエチレンとか、空孔を生じさせない乾式架
橋技術が開発されてきた。これらの技術を駆使して27
5KVのケーブル迄実用化されるに至っている。
For example, the presence of impurities such as pores, water, and metals causes charge concentration and deteriorates dielectric breakdown properties, so impurity removal technology is being considered mainly for materials for ultra-high voltage cables. Clean polyethylene that does not contain contaminants of 100μ or more and dry crosslinking technology that does not create pores have been developed. By making full use of these technologies, 27
Even 5KV cables have been put into practical use.

しかし、高電圧下で長期使用した場合の絶縁劣化、例え
ば水トリー劣化(例えば、電気学会技術報告、1部、1
11号(昭和49年8月)等を完全に防止することは不
可能であり、そのためステアリン酸カルシウム、各種芳
香族化合物等を電圧安定剤として用する試みがなされた
が、これら添加剤を用いる方法は、添加剤のブリードア
ウトが起こり、長期の性能保持性に問題があった(例え
ば特公昭48−24809号公報、西独国特許第124
8773号明細書、仏画特許第1464601号明細書
等参照)0 発明の概要 本発明者らは、これら現状に鑑み、絶縁破壊特性、長期
性能保持、柔軟性、金属の触媒残査が無いなどの優れた
エチレン共重合物架橋体の開発に注力した結果、これら
を満足する優れた緒特性を具備したエチレン共重合物架
橋体の開発に成・功した0 即ち、本発明は、エチレンと一般式(I)、C鴇=C−
C−0−R”      ・・・・・・(I)(式中、
R1はH又は−OH,を、R2はC1〜1.のハロゲン
化アルキルをそれぞれ示す)で表わされるエチレン型α
、β不飽和酸のハロゲン化アルキルエステルとの共重合
物を含有する架橋体であって、該架橋体にはハロゲン化
アルキルエステル基単位がo、o o s〜10モルチ
含まれ、かつJIS  C3OOSで規定される測定法
で求めた該架橋体のゲル分率が40チ以上である電気絶
縁用エチレン共重合物架橋体を提供するものである。
However, insulation deterioration when used for a long period of time under high voltage, such as water tree deterioration (for example, IEEJ Technical Report, Part 1,
No. 11 (August 1972) etc., it is impossible to completely prevent such problems, and therefore attempts have been made to use calcium stearate, various aromatic compounds, etc. as voltage stabilizers, but methods using these additives had problems with long-term performance retention due to additive bleed-out (for example, Japanese Patent Publication No. 48-24809, West German Patent No. 124).
(See Specification No. 8773, French Painting Patent No. 1464601, etc.) 0 Summary of the Invention In view of these current circumstances, the present inventors have developed a new technology that has dielectric breakdown characteristics, long-term performance retention, flexibility, and no metal catalyst residue. As a result of focusing on the development of excellent crosslinked ethylene copolymers, we have successfully developed a crosslinked ethylene copolymer with excellent properties that satisfy these requirements. (I), C = C-
C-0-R"...(I) (in the formula,
R1 is H or -OH, and R2 is C1-1. (indicates each alkyl halide)
, a crosslinked product containing a copolymer of a β-unsaturated acid with a halogenated alkyl ester, the crosslinked product contains o, o s to 10 moles of halogenated alkyl ester group units, and is compliant with JIS C3OOS. The object of the present invention is to provide a crosslinked ethylene copolymer for electrical insulation, which has a gel fraction of 40 or more as determined by the measuring method specified in the above.

発明の効果 本発明の電気絶縁用エチレン共重合物架橋体は、耐電圧
特性、長期的絶縁劣化防止特性(水トリー劣化防止特性
)、柔軟性、成型加工特性等に優れるので、特に高電圧
用電カケープル用絶縁材料として極めて優れた性能を示
す。
Effects of the Invention The crosslinked ethylene copolymer for electrical insulation of the present invention has excellent voltage resistance properties, long-term insulation deterioration prevention properties (water tree deterioration prevention properties), flexibility, molding processability, etc., so it is particularly suitable for high voltage applications. Shows extremely excellent performance as an insulating material for power cables.

発明の詳細な説明 本発明において用いられるエチレン共重合物は、文献未
記載の新規なエチレン共重合物で、エチレンと一般式(
I)、 CH2=C−C−0−R”     ・・・・・・(1
)(式中、R1はH又は−OH,を、R2はCよ〜1.
のハロゲン化アルキルをそれぞれ示す)で表わされるエ
チレン型α、β不飽和酸のハロゲン化アルキルエステル
(単量体)との共重合物であって、一般式(I)で表わ
される単量体をo、o o s〜10モルチ、好ましく
はo、o o s〜5モル係程係合度含有ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The ethylene copolymer used in the present invention is a novel ethylene copolymer that has not been described in any literature.
I), CH2=C-C-0-R" ......(1
) (wherein, R1 is H or -OH, and R2 is C~1.
A copolymer with a halogenated alkyl ester (monomer) of an ethylenically type α,β unsaturated acid represented by the halogenated alkyl ester (respectively), wherein the monomer represented by the general formula (I) is The degree of engagement is from o, o o s to 10 molar, preferably from o, o o s to 5 molar.

上記一般式(I)で表わされる単量体としては、例えば
R2がジブロモメチル、ジクロロメチル、トリフルオロ
エチル、ジフルオロメチル、トリクロロエチル、トリブ
ロモエチル、トリヨウ化エチル、モノフルオロエチル、
モノクロロエチル、モノクロロメチル、モノフルオロメ
チル、モノクロロエチル、トリフルオロメチル、トリク
ロロメチル、トリブロモメチル、トリヨウ化メチル、テ
トラフルオロエチル、テトラクロロエチル、テトラブロ
モエチル、ペンタフルオロエチル、ペンタクロロエチル
、ペンタブロモエチル、ペンタフルオロペンタf カエ
ル、ペンタクロロトリデカニル、ヘプタフルオロデカニ
ル、ヘプタデシルフルオロデカエル、ヘプタデシルクロ
ロデカニル、ヘキサフルオロノニル、ヘプタデシルクロ
ロデカニルなどの基が例示できる。
As the monomer represented by the above general formula (I), for example, R2 is dibromomethyl, dichloromethyl, trifluoroethyl, difluoromethyl, trichloroethyl, tribromoethyl, triethyl triiodide, monofluoroethyl,
Monochloroethyl, monochloromethyl, monofluoromethyl, monochloroethyl, trifluoromethyl, trichloromethyl, tribromomethyl, methyl triiodide, tetrafluoroethyl, tetrachloroethyl, tetrabromoethyl, pentafluoroethyl, pentachloroethyl, pentabromoethyl , pentafluoropentaf frog, pentachlorotridecanyl, heptafluorodecanyl, heptadecylfluorodecale, heptadecylchlorodecanyl, hexafluorononyl, and heptadecylchlorodecanyl.

一般式(I)で表わされる単量体のR2のハロゲン原子
としてはF、 Cノ、Br 及びIが用いられるが、中
でもF又は(Jが好ましく、特にFを有するものが好ま
しい。
As the halogen atom of R2 in the monomer represented by the general formula (I), F, C, Br, and I are used, and among them, F or (J is preferable, and those having F are particularly preferable.

該エチレン共重合物のポリマー構造には特に制約はない
がランダム共重合物、又はエチレン重合体主鎖に一般式
(1)で表わされる単量体がグラフトしたグラフト共重
合物が望ましい。
There are no particular restrictions on the polymer structure of the ethylene copolymer, but a random copolymer or a graft copolymer in which a monomer represented by the general formula (1) is grafted onto the ethylene polymer main chain is desirable.

本発明において用いられるエチレン共重合物は、エチレ
ンと一般式(I)で表わされる単量体の他に樹脂の変性
のために他の七ツマ−を添加することができ、変性用モ
ノマーは10モル係まで含有することができる。変性用
コモノマーとしては、エチレン共重合可能であることが
知られている七ツマ−が使用できる。
In the ethylene copolymer used in the present invention, in addition to ethylene and the monomer represented by the general formula (I), another 7-mer can be added for modifying the resin, and the modifying monomer is 10 It can contain up to molar proportions. As the modifying comonomer, a hexamer known to be copolymerizable with ethylene can be used.

例えば、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル等のビニルエ
ステル、エチルアクリレートメチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート等のアクリル酸エステル類、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸、メタク
リル酸等のエチレンα、β不飽和酸類である。
For example, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propylate, acrylic esters such as ethyl acrylate, methyl acrylate, and butyl acrylate, methacrylic esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate, and ethylene such as acrylic acid and methacrylic acid. They are α, β unsaturated acids.

本発明において用いられる上記の新規なエチレン共重合
物は数平均分子量が1000以上のものである。分子量
が1000よシ小さいと長期性能が低下する。好ましく
は分子量が3000以上である。
The above novel ethylene copolymer used in the present invention has a number average molecular weight of 1000 or more. When the molecular weight is less than 1000, long-term performance deteriorates. Preferably, the molecular weight is 3000 or more.

本発明において用いられるエチレン共重合物は、熱可塑
性樹脂の箱鳴に入るものであるから、この種の樹脂材料
に慣用されているように他の熱可塑性樹脂たとえば、ポ
リエチレン、ポリプロピレンエチレン−酢酸ビニル共重
合体などとブレンドして使用することもできるし、石油
樹脂、ワックス、安定剤、帯電防止剤、老化防止剤、電
圧安定剤、カーボンブラック、紫外線吸収剤、合成ゴム
ないし天然ゴム、滑剤、無機充填剤などを配合して用い
ることもできる。
Since the ethylene copolymer used in the present invention is classified as a thermoplastic resin, other thermoplastic resins, such as polyethylene, polypropylene ethylene-vinyl acetate, etc. It can be used by blending with copolymers, petroleum resins, waxes, stabilizers, antistatic agents, anti-aging agents, voltage stabilizers, carbon black, ultraviolet absorbers, synthetic or natural rubber, lubricants, An inorganic filler or the like may also be mixed therein.

本発明において用いられるエチレン共重合物は所定の単
量体を共重合条件に付することKよって製造されるが、
公知のラジカル重合による高圧法ポリエチレン製造装置
での製造が可能である。
The ethylene copolymer used in the present invention is produced by subjecting predetermined monomers to copolymerization conditions,
It can be manufactured using a known high-pressure polyethylene manufacturing apparatus using radical polymerization.

この重合は、連続式で行うのが好ましい。重合装置はエ
チレンの高圧ラジカル重合法で一般的に用いなれている
連続攪拌式種型反応器または連続穴管型反応器を使用す
ることができる。
This polymerization is preferably carried out in a continuous manner. As the polymerization apparatus, a continuous stirring seed reactor or a continuous hole tube reactor, which are commonly used in high-pressure radical polymerization of ethylene, can be used.

本発明くおいて用いられるエチレン共重合物は、エチレ
ンと一般式(I)で表わされる単量体とを上述の重合装
置へ供給し、上記触媒の存在下にラジカル重合させる。
To prepare the ethylene copolymer used in the present invention, ethylene and the monomer represented by the general formula (I) are supplied to the above-mentioned polymerization apparatus and radically polymerized in the presence of the above-mentioned catalyst.

この場合、エチレンと一般式(I)で表わされる単量体
の割合は、所望の組成のエチレン共重合物となる様に適
宜選ばれるが、一般式(I)で表わされる単量体の重合
能がエチレンに比較して大きいので通常一般式(I)で
表わされる単量体が重合系における全体量基準でo、o
 o i〜4モル係、好ましくは0.001〜2モルチ
を含有するエチレンの状態で重合させる。
In this case, the ratio of ethylene and the monomer represented by the general formula (I) is appropriately selected so as to obtain an ethylene copolymer with a desired composition, but the polymerization of the monomer represented by the general formula (I) Since the monomer represented by the general formula (I) has a large capacity compared to ethylene, the monomer represented by the general formula (I) usually has o, o
Polymerization is carried out in the state of ethylene containing o i to 4 moles, preferably 0.001 to 2 moles.

採用される重合圧力は5ookp/dを越える圧力であ
シ、好ましくは、1000〜4000陽/dの範囲であ
る。また重合温度は、少くとも120℃であるが好まし
くは150〜300℃の範囲である。
The polymerization pressure employed must be above 5 ookp/d, preferably in the range 1000 to 4000 yonkp/d. Further, the polymerization temperature is at least 120°C, but preferably in the range of 150 to 300°C.

1基または2基以上の反応器中で生成した重合体は、こ
れを未反応の単量体から分離し、普通の高圧法ポリエチ
レンの製造の場合のように処理することができる。未反
応の単量体の混合物は、追加量の同一単量体と混合し、
再加圧して反応器に循環させる。前記のように添加する
追加量の単量体は、混合物の組成を元の重合系の組成に
戻すような組成のものであシ、一般にはこの追加量の単
量体は、重合容器から分離した重合体の組成にほぼ相当
する組成をもつ。
The polymer produced in the reactor or reactors can be separated from unreacted monomer and processed as in the production of conventional high pressure polyethylene. The mixture of unreacted monomers is mixed with an additional amount of the same monomers,
Repressurize and circulate to the reactor. The additional amount of monomer added as described above is of a composition that returns the composition of the mixture to that of the original polymerization system, and generally this additional amount of monomer is separated from the polymerization vessel. It has a composition roughly equivalent to that of the polymer.

なお上述の方法においては、反応器は均一な組成のエチ
レン共重合物を得る上で種型反応器が好ましい。
In the above method, the reactor is preferably a seed reactor in order to obtain an ethylene copolymer with a uniform composition.

触媒は、通常連鎖移動効果の小さい溶媒に溶解し、直接
高圧ポンプにて反応器中に注入する。濃度は0.5〜3
0重量%程度が望ましい。
The catalyst is usually dissolved in a solvent with a small chain transfer effect and directly injected into the reactor using a high pressure pump. Concentration is 0.5-3
Approximately 0% by weight is desirable.

適切な溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタン、ホワ
イトスピリット、炭化水素油、シクロヘキサン、トルエ
ン、高級分枝鎖飽和脂肪酸炭化水素、およびこれらの液
体の混合物があげられる。
Suitable solvents include, for example, hexane, heptane, white spirit, hydrocarbon oils, cyclohexane, toluene, higher branched chain saturated fatty acid hydrocarbons, and mixtures of these liquids.

また、一般式(I)で表わされる単量体の注入において
は、単独あるいは連鎖移動効果の小さい溶媒に溶解し、
直接高圧ポンプで反応器中に注入する。この溶媒として
は、例えばエチルベンゾエート、トルエン、メチルベン
ゾエート等芳香族化合物あるいは酢酸エチルエステル等
の脂肪酸エステル等があげられる。
In addition, when injecting the monomer represented by general formula (I), it is possible to dissolve it alone or in a solvent with a small chain transfer effect,
Inject directly into the reactor with a high pressure pump. Examples of this solvent include aromatic compounds such as ethyl benzoate, toluene, and methyl benzoate, and fatty acid esters such as ethyl acetate.

高圧ラジカル重合では分子量の調整に、特殊な場合を除
いて一般的には、連鎖移動剤を使用する。
In high-pressure radical polymerization, a chain transfer agent is generally used to adjust the molecular weight, except in special cases.

上記方法において連鎖移動剤は、通常の高圧ラジカル重
合で用いられるものが全て使用できる0これらガス状の
ものは、圧縮機の吸入側に注入され液状のものはポンプ
にて反応系に注入される。
In the above method, any chain transfer agent used in normal high-pressure radical polymerization can be used. These gaseous ones are injected into the suction side of the compressor, and the liquid ones are injected into the reaction system using a pump. .

反応器で製造された本発明において用いられるエチレン
共重合物は、高圧ラジカル重合法の常法に従って、分離
器にて単量体から分離されそのまま使用してもよいが、
既に高圧ラジカル重合法によって得られた製品に使用さ
れている様な種々の後処理工程を行ってもよい。
The ethylene copolymer used in the present invention produced in the reactor may be separated from the monomer in a separator according to the conventional method of high-pressure radical polymerization and used as is.
Various post-treatment steps such as those already used for products obtained by high-pressure radical polymerization may be performed.

本発明において用いられる上述の新規なエチレン共重合
物は、上述の様な高圧ラジカル重合法の他に以下の様な
方法でも製造できる。即ち、市販の高圧法ポリエチレン
、低圧法ポリエチレン等、例えば低密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、
エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル
酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重
合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体などに一般
式(I)で表わされる単量体をグラフトさせて製造する
方法である。
The novel ethylene copolymer used in the present invention can be produced by the following method in addition to the high-pressure radical polymerization method described above. That is, commercially available high-pressure polyethylene, low-pressure polyethylene, etc., such as low-density polyethylene,
Medium density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-
Vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer,
A monomer represented by general formula (I) is grafted onto an ethylene-methacrylic acid copolymer, an ethylene-methyl acrylate copolymer, an ethylene-methyl methacrylate copolymer, an ethylene-ethyl acrylate copolymer, etc. This is a manufacturing method.

このグラフトによる製造法は、公知のグラフト重合法が
採用できる。例えば、上記市販のポリエチレン及び一般
式(I)で表わされる単量体を、所望の組成の本発明に
おいて用いられるエチレン共重合物となる様な割合で用
い、更にこれに前記有機過酸化物を添加したものをスー
パーミキサー等で混合した後、単軸、二軸等の押出機又
はバンバリーミキサ−等で加熱・混線するものであシ、
この方法はポリエチレン等のグラフト変性法として通常
用いられる条件が採用できる。
For this graft production method, a known graft polymerization method can be adopted. For example, the above-mentioned commercially available polyethylene and the monomer represented by general formula (I) are used in such proportions that the ethylene copolymer used in the present invention has a desired composition, and the above-mentioned organic peroxide is added to this. After mixing the added ingredients in a super mixer, etc., the mixture is heated and mixed in a single-screw, twin-screw, etc. extruder, or a Banbury mixer, etc.
In this method, conditions commonly used for graft modification of polyethylene and the like can be employed.

かくして得られたエチレン共重合物を単味で、又はこれ
とポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱
可塑性樹脂、特にエチレン系熱可塑性樹脂との組成物を
架橋して架橋体とするが、この架橋は通常の化学架橋剤
を該エチレン共重合物100重量部に対して0.5〜4
重量部、好ましくは1〜3重量部配合して行うこともで
きるし、コバルト60又はりニア−アクセレーターなど
で5〜20メガラド程度照射して、電子線架橋してもよ
いし、又はエチレン共重合物に予め又はあとからビニル
トリメトキシシラン等のアルコキシシランを有するビニ
ルモノマーを共重合させたものを架橋させることもでき
る。電気ケーブル用に用いる場合は、上記の中でも化学
架橋法によるのが好ましい。
The ethylene copolymer thus obtained can be used alone or by crosslinking a composition with a thermoplastic resin such as polyethylene or ethylene-vinyl acetate copolymer, especially an ethylene thermoplastic resin to form a crosslinked product. , this crosslinking is carried out using a common chemical crosslinking agent of 0.5 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene copolymer.
It can be carried out by adding 1 to 3 parts by weight, preferably 1 to 3 parts by weight, or it can be irradiated with about 5 to 20 megarads using cobalt 60 or phosphorus accelerator to crosslink with electron beams, or it can be crosslinked with ethylene. It is also possible to crosslink a polymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer having an alkoxysilane such as vinyltrimethoxysilane in advance or afterward. When used for electric cables, among the above methods, chemical crosslinking is preferred.

上記化学架橋剤としては、例えば次の様な遊離基発生剤
を使用することができる。具体的には、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、2,5−
ジクミル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、2,5−ジメチル−2゜5−ジ(t−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン−3、ベンゾイルパーオキサイド等通常
化学架橋剤として用いられるものである。
As the chemical crosslinking agent, for example, the following free radical generating agents can be used. Specifically, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-
Dicumyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2゜5-di(t-butylperoxy)hexane-3, benzoyl peroxide, etc., which are commonly used as chemical crosslinking agents. It is.

上述の様にして得られる本発明の架橋体は、エチレンと
一般式(1)で表わされる単量体との共重合物を含み、
該架橋体にはノ・ロゲン化アルキルエステル基単位がo
、o o s〜10モルチ、好ましくは0.005〜5
モルチ含まれるものとなる。そして該架橋体は、JIS
  C3005で規定される測定法で求めたゲル分率が
40チ以上である。ゲル分率がこの値よシ小さいと、前
記測定法によって求められる加熱変形率が大きくなシ実
用上問題となる。
The crosslinked product of the present invention obtained as described above contains a copolymer of ethylene and a monomer represented by general formula (1),
The crosslinked product has o-logogenated alkyl ester group units.
, o s to 10 molt, preferably 0.005 to 5
It will include morchi. And the crosslinked body is JIS
The gel fraction determined by the measuring method specified in C3005 is 40 or more. If the gel fraction is smaller than this value, the thermal deformation rate determined by the above measurement method will be large, which will cause a practical problem.

実験例 参考例1 内容積1.51tの攪拌式オートクレーブ型連続反応器
を用いて、エチレンを40陽/時、トリフルオロエチル
アクリレ−)(TFEAと略記する)を5002/lの
割合で酢酸エチルに溶解させたものを0.17J/時、
プロピレンを5eoi1時、触媒としてターシャリプチ
ルパーオキシイソプチレー)21F/7の割合でn−ヘ
キサンに溶解した液を570sl/時の割合で連続的に
供給し、重合圧力2400 kf/d、重合温度220
℃で重合させエチレン共重合物を製造した。
Experimental Example Reference Example 1 Using a stirred autoclave type continuous reactor with an internal volume of 1.51 t, ethylene was mixed at 40 y/hr and trifluoroethyl acrylate (abbreviated as TFEA) was mixed with acetic acid at a rate of 5002/l. 0.17 J/hour dissolved in ethyl,
Polymerization was carried out at a polymerization pressure of 2400 kf/d by continuously supplying propylene at a rate of 570 sl/hour with a solution prepared by dissolving propylene in n-hexane at a ratio of 21 F/7 (tertiarybutylperoxyisoptylene) as a catalyst and at a polymerization pressure of 2400 kf/d. temperature 220
The mixture was polymerized at ℃ to produce an ethylene copolymer.

得られたエチレン共重合物は、MFR=2.65’71
0分、数平均分子量20,300、ポリマー中のTFE
Aの含量は0.29モルチであった0参考例2 参考例1と同じ反応器を用い、TFEAを500f/l
の割合で酢酸エチルに溶解させたものを2.52ノ/時
、プロピレンを23017時、参考例IK用いたと同じ
触媒を+eo*/時、重合温度を210℃とした以外は
参考例1と同様に重合させエチレン共重合物を製造した
The obtained ethylene copolymer has an MFR of 2.65'71
0 minutes, number average molecular weight 20,300, TFE in polymer
The content of A was 0.29 molti0 Reference Example 2 Using the same reactor as Reference Example 1, TFEA was added at 500 f/l.
Same as Reference Example 1, except that the mixture was dissolved in ethyl acetate at a ratio of 2.52 n/h, propylene was 23017 h, the same catalyst used in Reference Example IK was +eo*/h, and the polymerization temperature was 210°C. was polymerized to produce an ethylene copolymer.

得られたエチレン共重合物は、MFR=3.0t/10
分、数平均分子量19,800、ポリマー中のNVIの
含量は3.1モルチであった。
The obtained ethylene copolymer has an MFR of 3.0t/10
The number average molecular weight was 19,800, and the content of NVI in the polymer was 3.1 mol.

参考例3 参考例1と同じ反応器を用い、TFEAの代りに17フ
ルオロラウリルアクリレートを2001711の割合で
酢酸エチルに溶解させたものを100−7時供給し、重
合温度223℃と変えた他は参考例1と同様に重合させ
た。
Reference Example 3 The same reactor as Reference Example 1 was used, except that 17 fluorolauryl acrylate dissolved in ethyl acetate at a ratio of 2001711 was fed at 100-7 hours instead of TFEA, and the polymerization temperature was changed to 223°C. Polymerization was carried out in the same manner as in Reference Example 1.

得られたエチレン共重合物は、MFR=2.01710
分、数平均分子量20,600.ポリマー中の17フル
オロラウリルアクリレートの含量は0.05モルチであ
った。
The obtained ethylene copolymer has an MFR of 2.01710
minute, number average molecular weight 20,600. The content of 17 fluorolauryl acrylate in the polymer was 0.05 mole.

実施例1〜3、比較例1 参考例1〜3で製造したエチレン共重合物ならびに市販
の高圧法ポリエチレン「ユカロン ZFaoRJ[三菱
油化■製、M F R= 1.Of / 10分]を試
料重合物として用いて、これら重合物架橋体の特性評価
を行った。
Examples 1 to 3, Comparative Example 1 The ethylene copolymers produced in Reference Examples 1 to 3 and commercially available high-pressure polyethylene "Yukalon ZFaoRJ [Mitsubishi Yuka ■, MFR = 1.Of / 10 minutes] were used as samples. The properties of these crosslinked polymers were evaluated using them as polymers.

重合物架橋体の製造及び特性評価用試料作成は、ブラベ
ンダーミキサーの温度を110℃に設定し、各試料重合
物100重量部、架橋剤としてジクミルパーオキサイド
2重量部及び老化防止剤として「サントノックスRJ 
O,3重量部を加えてそれぞれ5分間混練し、この混線
試料を130℃に保った熱板プレスにてそれぞれ50μ
m厚及び5■厚に予備成型した後、これらを同じく熱板
プレスにて180℃、1001tcy/ aJゲージ圧
力で20分間加熱加圧して架橋体とした。
To produce crosslinked polymers and prepare samples for property evaluation, the temperature of the Brabender mixer was set at 110°C, and 100 parts by weight of each sample polymer, 2 parts by weight of dicumyl peroxide as a crosslinking agent, and " Santonox RJ
3 parts by weight of O was added and kneaded for 5 minutes, and the mixed wire samples were heated to 50 μm each using a hot plate press kept at 130°C.
After preforming to a thickness of m and 5 mm, these were heated and pressed using a hot plate press at 180° C. and a gauge pressure of 1001 tcy/aJ for 20 minutes to form a crosslinked body.

この特性評価に用いた測定法は、次の通りである0 (1)  分子量:ゲルパーミェーションクロマドグ2
フ法による。
The measurement method used for this characteristic evaluation is as follows0 (1) Molecular weight: Gel Permeation Chromadog2
According to the law.

(2)  コモノマー含量:赤外分光法による。(2) Comonomer content: Based on infrared spectroscopy.

(a)MFR:JIS  K6760 (4)密度:JIS  K6760 (5)  ゲル分率:JIS  c3005(6)  
電気トリー特性: 上述の様に5I111厚のシー)Kそれぞれ成形したも
のを20■X20簡に切出した。この切出片に直径1■
、先端曲率半径5μの針を15閤挿入した。一方、針を
挿入したのと反対面に銀ペーストを塗り試験片とした(
第1図参照)0 この試験片に交流電圧を昇圧速度500■/SeCで印
加し、電気トリーの発生開始電圧を測定した。
(a) MFR: JIS K6760 (4) Density: JIS K6760 (5) Gel fraction: JIS c3005 (6)
Electric tree properties: As described above, each of the 5I and 111 thick sheets was molded and cut into 20×20 pieces. This cut piece has a diameter of 1
, 15 needles with a tip radius of curvature of 5 μm were inserted. On the other hand, a test piece was prepared by applying silver paste to the side opposite to where the needle was inserted (
(See Figure 1) 0 An alternating current voltage was applied to this test piece at a boost rate of 500 cm/SeC, and the voltage at which electric trees started to appear was measured.

(7)水トリー特性: 上述の様に5露厚のシートにそれぞれ 成形したものを25[X25m!11に切出した。この
切出片に直径1簡の注射針を20■挿入した後、蒸留水
を注入しながら15■引抜き、注射針を挿入したのと反
対側の側面に10露中のアルミホイルを貼プつけて試験
片とした(第2図参照)。
(7) Water tree properties: As mentioned above, each sheet was molded into 5 sheets thick and 25 [×25 m!] It was cut out at 11. Insert a 1-diameter syringe needle into this cut piece for 20 cm, then pull it out for 15 cm while injecting distilled water, and paste a 10-diameter aluminum foil on the side opposite to where the syringe needle was inserted. This was used as a test piece (see Figure 2).

この試験片に60Hz、  10 KVの交流電圧を5
0時間印加の後、水トリーの成長平均長さを光学顕微鏡
にて観察した。
This test piece was applied with an AC voltage of 60 Hz and 10 KV for 5 minutes.
After the application for 0 hours, the average growth length of the water trees was observed using an optical microscope.

(8)  インパルス高圧破壊特性: 上述の様に50μm厚のシートにそれ ぞれ成型したものを用いインパルス高圧破壊特性を測定
した。
(8) Impulse high-pressure fracture characteristics: Impulse high-pressure fracture characteristics were measured using sheets each molded into a 50 μm thick sheet as described above.

測定は、負極性標準インパルス電圧を 用い、予想破壊レベルの約50%の電圧から印加を開始
し、2KV/3回ステップアップにより昇圧し、破壊に
至った電圧を測定した。
The measurement was carried out using a negative standard impulse voltage, starting from a voltage of approximately 50% of the expected breakdown level, increasing the voltage by stepping up 2KV/3 times, and measuring the voltage at which breakdown occurred.

(9)  不燃性:JIS  K7201により酸素指
数を測定した。
(9) Nonflammability: Oxygen index was measured according to JIS K7201.

エチレン共重合物架橋体の特性評価結果を表1K示した
Table 1K shows the characteristics evaluation results of the crosslinked ethylene copolymer.

実施例4〜7、比較例2〜3 参考例1〜3で得たエチレン共重合物及び「ユカロンZ
F’3QRJを各々試料重合体として用い、表2に示す
配合比で6y級、lX250−架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブル(絶縁厚3.5■)を作成した。尚、内、外部半
導電層には、押出型半導電層コンパウンドを使用した。
Examples 4 to 7, Comparative Examples 2 to 3 Ethylene copolymers obtained in Reference Examples 1 to 3 and “Yukalon Z
Using F'3QRJ as a sample polymer, 6y class, 1X250-crosslinked polyethylene insulated cables (insulation thickness 3.5 cm) were prepared at the compounding ratios shown in Table 2. Note that an extruded semiconductive layer compound was used for the inner and outer semiconductive layers.

得られたケーブルについて展進直後のインパルス破壊試
験を実施した。破壊電圧は200KV/3回印加後、l
0KV/3回ステップアップして求めた。又得られたケ
ーブルを6 KV、  I KHz O課電条件で浸水
課電した。浸水課電後、絶縁体を0.5■厚にスライス
し、煮沸後、光学顕微鏡の400倍にて、絶縁体内のボ
ウタイトリー発生数を測定した0又、浸水課電後のサン
プルについては、40KV/30分印加後、5 U 7
30分ステップアップの条件で交流破壊値(AC破壊値
)を求めた。
Impulse destruction tests were conducted on the resulting cables immediately after expansion. The breakdown voltage is l after applying 200KV/3 times.
It was determined by stepping up 0KV/3 times. Further, the obtained cable was subjected to submergence charging under 6 KV, I KHz O charging conditions. After electrification by immersion in water, the insulator was sliced into 0.5mm thick slices, boiled, and the number of bowtery generated inside the insulator was measured under 400x magnification using an optical microscope. After applying 40KV/30 minutes, 5 U 7
The AC breakdown value (AC breakdown value) was determined under the condition of 30 minute step-up.

(以下余白) 表1及び表2に示す結果から、本発明の架橋体は、優れ
た耐インパルス破壊特性、耐AC破壊特性を有すると共
に、高電圧用電カケープル用絶縁材料として重要な水ト
リー特性、ボウタイトリー特性が特に優れ、電気絶縁用
として有用であることが明らかである。
(The following is a blank space) From the results shown in Tables 1 and 2, the crosslinked product of the present invention has excellent impulse breakdown resistance and AC breakdown resistance, as well as water tree properties, which are important as an insulating material for high-voltage power cables. It is clear that it has particularly excellent bow-tied tree properties and is useful for electrical insulation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、電気トリー特性測定に用いた試験片の、第2
図は、水トリー特性測定に用いた試験片の概略図である
Figure 1 shows the second part of the test piece used to measure the electrical tree characteristics.
The figure is a schematic diagram of a test piece used for measuring water tree characteristics.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エチレンと一般式(I)、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(I) (式中、R^1はH又は−CH_3を、R^2はC_1
_〜_1_5のハロゲン化アルキルをそれぞれ示す)で
表わされるエチレン型α、β不飽和酸のハロゲン化アル
キルエステルとの共重合物を含有する架橋体であつて、
該架橋体にはハロゲン化アルキルエステル基単位が0.
005〜10モル%含まれ、かつJISC3005で規
定さ れる測定法で求めた該架橋体のゲル分率が40%以上で
ある電気絶縁用エチレン共重合物架橋体。
(1) Ethylene and general formula (I), ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼・・・・・・(I) (In the formula, R^1 is H or -CH_3, R^2 is C_1
A crosslinked product containing a copolymer of an ethylenically type α, β unsaturated acid with a halogenated alkyl ester represented by _ to _1_5 (indicating each halogenated alkyl ester),
The crosslinked product has 0.0 halogenated alkyl ester group units.
A crosslinked ethylene copolymer for electrical insulation, which contains 005 to 10 mol% and has a gel fraction of 40% or more as determined by a measuring method specified in JISC3005.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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