JPS6210254B2 - - Google Patents

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JPS6210254B2
JPS6210254B2 JP53100493A JP10049378A JPS6210254B2 JP S6210254 B2 JPS6210254 B2 JP S6210254B2 JP 53100493 A JP53100493 A JP 53100493A JP 10049378 A JP10049378 A JP 10049378A JP S6210254 B2 JPS6210254 B2 JP S6210254B2
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JP
Japan
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ethylene propylene
propylene rubber
properties
ethylene
crosslinking
Prior art date
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JP53100493A
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English (en)
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JPS5527353A (en
Inventor
Hayao Ishitani
Eisuke Saito
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP10049378A priority Critical patent/JPS5527353A/ja
Publication of JPS5527353A publication Critical patent/JPS5527353A/ja
Publication of JPS6210254B2 publication Critical patent/JPS6210254B2/ja
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  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、機械特性及び電気特性に優れた電気
絶縁用エチレンプロピレンゴム組成物成形体の製
造方法に関するものである。 一般に、エチレンプロピレンゴムは、耐熱性・
耐候性・電気特性などが優れていることから、一
般ゴム製品や電気絶縁材料等に用いられている。 従来、このエチレンプロピレンゴムの架橋方法
として、化学架橋法と放射線架橋法とが行われて
いる。 化学架橋法では、機械特性の良好なものを得る
ためにエチレンプロピレンゴムに充填剤や油を添
加すると共に、適切な加硫剤や加硫促進剤を配合
して加圧水蒸気や熱で架橋するものであり、特
に、電線ケーブルの絶縁体のような押出製品の製
造の場合には、押出加工性を改善するためにも前
記添加剤の配合が必要であつた。しかしながら、
充填剤の添加は得られる成形体の電気特性を著し
く低下させるため、高電圧用の電線ケーブルの製
造の場合には充填剤の添加量を極力少なくして機
械特性や加工性の向上を犠性にして電気特性の向
上だけを達成する処方が講じられている。 また、放射線架橋法は、高エネルギーの電離性
放射線を照射して架橋するもので、工業的には電
子線が良く使用され、前記化学架橋法ほど加工性
に制約を受けないので優れた電気絶縁用エチレン
プロピレンゴム組成物成形体を得ることが期待さ
れるが、現実には下記に示す理由から前記化学架
橋ほど一般的には実施されていないのが実情であ
る。 (1) 一般に、エチレンプロピレンゴムは、電子線
による架橋効率が悪く高線量照射しなければ所
定の架橋度が得られない。 (2) ゴムだけでは架橋後の強度が低い。このため
上記化学架橋の場合と同様に充填剤や補強剤を
添加して良好な機械特性を有る方法が考えられ
るが、架橋効率が悪いので高線量照射したとき
には架橋物の引張特性の低下が著しく、化学架
橋法より優れた強度を有する成形体は得難い。 (3) 充填剤を添加した場合は、電気特性の低下が
免れない。 (4) ジエン分の多いエチレンプロピレンジエンタ
ーポリマーの使用、或いは、架橋促進剤の添加
は架橋効率を高めるが、所定の架橋度のところ
でも依然引張特性の劣るものがある。 (5) プロピレン含量の少ないエチレンプロピレン
ゴムは、比較的引張り特性の良い材料である
が、引張り強さは低線量でピークを示し高線量
になる程著しく低下する。(第2図参照) (6) 熱変形特性は、線量の増加とともに良くなる
が適性架橋度の線量のところでは強度の低いも
のしか得られない。(第2図参照) 本発明は、かかる点に鑑み種々の研究を行つた
結果、プロピレン含量20〜40重量%のエチレンプ
ロピレンゴムに低溶融指数および低結晶化度のポ
リエチレン若しくはエチレ共重合体を添加してな
る組成物からなる成形体に電離性放射線を照射し
て架橋を行うことにより、電気特性、機械特性の
極めて優れた電気絶縁用エチレンプロピレンゴム
組成物成形体が得られることを見出したものであ
る。 即ち、本発明は、プロピレン含量20〜40重量%
のエチレンプロピレンゴムに溶融指数10g/10分
以下および結晶化度70%以下のポリエチレン、若
しくはエチレン単量体とカルボン酸ビニルエステ
ル、或いはアルキルアクリレートからなるエチレ
ン系共重合体の群から選ばれた1種以上の重合体
を10〜50重量%配合した組成物からなる成形体
に、電離性放射線を照射して架橋することを特徴
とする電気絶縁用エチレンプロピレンゴム組成物
成形体の製造方法である。 ここで、本発明方法の対象とするエチレンプロ
ピレンゴムとは、エチレンプロピレンコポリマー
およびエチレンプロピレンジエンターポリマーな
どを総称するものである。また、本発明で上記エ
チレンプロピレンゴムに配合するポリエチレン若
しくはエチレン系重合体としては、効果を十分に
達成する意味からは、低密度ポリエチレン、エチ
レン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸
エチルコポリマーなどを用いるのが望ましく、時
にそのうち酢酸ビニル含量を20重量%で溶融指数
1g/10分以下のエチレン酢酸ビニルコポリマー
が最も望ましい。 以下、本発明方法について更に詳細に説明す
る。 第1図は、本発明方法によつて製造された電気
絶縁用エチレンプロピレンゴム組成物成形体(シ
ート)の引張り特性(第1図の実線部分)及び加
熱変形特性(第1図の破線部分)を示すグラフで
ある。第1図から明らかな如く、本発明方法によ
り得た成形体の引張り強さは高線量照射を施した
場合にも従来の放射架橋法によるもののように著
しく低下することなく、広範囲に亘る照射線量に
対してばらつきの少ない十分な値を保持してい
る。また、耐熱変形率から十分な架橋度を得るに
必要なところでも極めて優れた引張り強さを有し
ている。このように本発明方法は、エチレンプロ
ピレンゴムの電子線照射架橋による架橋成形体の
製造方法で、本法は従来方法の欠点を悉く改善し
て、機械特性、電気特性の極めて優れた組成物成
形体が得られるものである。 また、本発明では、通常のエチレンプロピレン
ゴムの配合に見られるような充填剤や補強剤を添
加せずに十分な機械特性を得ることができるの
で、目的の成形体が例えば、電線ケーブルの絶縁
体層である場合、用いる組成物には通常の安定化
剤の添加だけで、JISC3621 に示される印ゴム
絶縁ケーブルのエチレンプロピレンゴムの特性値
である引張り強さ0.4Kg/mm2伸び300%以上を十分
満足する特性を保持した絶縁体層を得ることがで
きるものである。 また、本発明によれば、用いる組成物に充填剤
やその他の添加剤を全く使用しなくても良く、或
いは、必要最小限の量だけ使用しても良いことか
ら得られる成形体は電気特性の極めて優れたもの
を得ることができる。 また、本発明にて用いる組成物はその構成々分
が単純であるため、例えば、エチレンプロピレン
ゴムおよびポリエチレン或いはエチレン系共重合
体をペレツト形状で使用し、酸化防止剤等をマス
ターバツチ化してペレツト形状で使用すればこれ
らをドライブレンドして押出機に供給し、押出成
形することにより成形加工費を非常に安価するこ
とができると共に、その後工程の電子線架橋を大
規模に行うことができ工業的にも極めて有用なも
のである。 尚、本発明におけるプロピレン含量を20〜40重
量%の範囲内と限定したのは、プロピレン含量が
20重量%に満たない場合は、一般に結晶分が多く
なりゴム的な性質を有しなくなると共に、本発明
の効果を十分に達成できなくなるからであり、ま
た、プロピレン含量が40重量%を越える場合に
は、照射架橋後に引張り特性に優れたものが得ら
れないからである。 また、本発明に用いるエチレンプロピレンゴム
に配合するポリエチレン若しくはエチレン単量体
とカルボン酸ビニルエステル、或いはアルキルア
クリレートからなる共重合体の溶融指数を10g/
10分以下、結晶化度を70%以下と限定したのは、
これらの重合体の溶融指数が10g/10分を越える
と配合物に電離性放射線を照射して架橋を行つて
も十分な引張り強度が得られず、また、結晶化度
が70%を越えたものであると、配合物のゴム的な
特性が損われると共に架橋された成形体の機械特
性及び電気特性の向上を十分に達成することがで
きないからである。また、ここで用いた溶融指数
は、JIS―K―6760により求めた値であり、結晶
化度は、X線回析法によつて求めた値である。 また、本発明にて用いるポリエチレン若しくは
エチレン共重合体の配合量を10〜50重量%の範囲
内と限定したのは、10重量%に満たない場合に
は、電離性放射線を照射して架橋を行つても得れ
る架橋物は十分な引張り強さを保持せず、また、
50重量%を越えると組成物のゴム的な特性が損わ
れ、本発明の効果を達成することができないから
である。 また、上記本発明方法では電離性放射線として
電子線の照射によつて架橋を行うものについて説
明したが、これに限定されず、電子線照射と同等
の効果を有する他の高エネルギー放射線照射を使
用することも包含するものである。照射線量とし
ては一般に2〜50Mradの範囲のものが使用され
る。 また、本発明方法によれば上記の如く、充填
剤、補強剤を添加せずに引張り特性に優れた電気
絶縁用エチレンプロピレンゴム組成物成形体を得
ることができるものであるが、電気特性を損わな
い範囲でこれらの添加剤を用いて更に強度の向上
を図るようにしても良い。更に、また、アミン
系、或いは、フエノール系などの通常のエチレン
プロピレンゴムに用いられる老化防止剤を単独或
いは組み合わせた酸化防止剤或いは、通常のエチ
レンプロピレンゴムに用いられる軟化剤、安定化
剤、滑剤、或いはその他の特性付与剤を添加して
も良い。 また本発明にていう組成物成形体とは、何ら特
定形状のものを指すものではなく、例えば、電線
ケーブルの絶縁体層あるいは電気絶縁用シート、
スリーブ、テープ、さらには各種モールド成形品
などを包合する総称として用いるものである。 次に、本発明方法の実施例について説明する。 実施例1・比較例1
【表】 上記第1表に示す配合組成で、これらを熱ロー
ルにて100℃の温度下で均一に混練した後、熱プ
レスで140℃の温度下で10分間プレスして厚さ1
mmのシートを製造した。このシートに改良コツク
クロフトワルトン型加速器を用いて加速エネルギ
ー1MeV、電流50mAで規定線量の電子線を照射
した。 而して、得た各々のシートについて引張り強さ
試験及び加熱変形率試験を行つたところ夫々第1
図及び第2図に示すグラフの如き結果を得た。 ここで、引張り強さ試験は、JIS―K―6301に
準じて3号ダンベルを使用し、荷重速度は500
mm/minであつた。また、加熱変形率試験は、
GIS―C―3005に準ずるものであり、120℃の温
度下で3Kgの荷重を30分間掛けた際の値である。 第1図から明らかな如く、実施例品は、極めて
優れた引張り特性を示し、高線量照射を施しても
引張り強さの低下は少ない。また、例えば電線の
絶縁体等に要求される耐熱変形性から加熱変形率
が20%以下のところを必要とするならば、第1図
に示す適正線量のところで1.0Kg/mm2以上の十分
な強度を有していることがわかる。これに対して
比較例品(第2図に示す)は、引張り強さが線量
5Mradのところで最大値(0.6Kg/mm2程度であ
る。)を示し、照射線量が大きくなると大きく低
下していることがわかる。また、加熱変形率から
第2図に示す適正線量のところでは、引張り強さ
は前記最大値の半分以下であり、電線被覆等の実
用には適さないことが明らかである。
【表】 上記第2表に示す配合組成で、これらを熱ロー
ルにて100℃の温度下で均一に混練した後、実施
例2,3品及び比較例2品を熱プレスで140℃の
温度下で10分間プレスして厚さ1mmのシートを製
造した。これに規定線量の電子線照射を施した。
また、比較例3,4品は、これを熱プレスで160
℃の温度下で20分間加熱して厚さ1mmのシートを
製造した。このようにして得た実施例2,3品シ
ート及び比較例2,3,4品シートの夫々につい
て引張り特性試験、加熱変形率試験及び電気特性
試験を行ない第3表に示す如き結果を得た。 ここで、引張り特性試験と加熱変形率試験は上
記実施例1及び比較例1で行つたものと同様の方
法で行ない、電気特性試験は、電極面積113cm2
課電圧500Vにおける体積固有低抗試験及び電極
面積113cm2商用周波数50Hz、課電圧500Vでシエー
リングブリツジを用いて測定した誘電率試験と誘
電正接試験について行つたものである。また、前
記実施例2,3品シート及び比較例2品シートに
照射した電子線の照射量は、同表に示す通りであ
る。
【表】 第3表に示す如く、実施例2,3品シートは、
優れた引張り特性を示し、高線量照射による引張
り特性の低下は見られない。また、電気特性にお
いても優れていることがわかる。これに対して、
比較例2品シートは、本発明の限定条件の範囲を
逸脱して製造されたものであり、同表から明らか
な如く、引張り特性は悪く、耐熱変形特性から適
正な線量においては非常に低下している。また、
比較例3,4品シートは、従来の化学架橋によつ
て製造されたものであり、フイラーが多く添加さ
れているため電気特性が非常に悪い。フイラーを
少なくすると電気特性を改善することができる
が、引張り特性を改善することはできない。 実施例4・比較例5
【表】 上記第4表に示す配合組成で、これらを熱ロー
ルにて均一に混練した後ペレツトとなし、これを
L/D=221シリンダー径60mmの押出被覆機を用
いて外径4・8mmの撚線導体上に厚さ25mmで押出
被覆した。この電線を電子線加速器で加速エネル
ギー1.2MeV.電流40mAにて25Mrad 電子線照射
した。而して得た架橋エチレンプロピレンゴム絶
縁電線について、諸特性を測定した。得られた結
果を第5表に示す。また、この結果と比較するた
めに、比較例5として前記比較例3と同様の配合
組成物を用いて前記実施例4と同様にして外径
4.8mmの撚線導体上に厚さ2.5mmで押出被覆し、加
硫管にて15気圧の加圧水蒸気で10分間連続加硫し
て架橋エチレンプロピレンゴム絶縁電線を得た。
この電線についても前記実施例4と同様の諸特性
の測定を行いその結果を前記第5表に併記した。
【表】 但し、交流破壊電圧は、20kV/10分から階段
昇圧2kV/5分の条件にて測定した。加熱変形率
試験はJIS―C―3005 に準じて2Kgの荷重で行
なつた。 第5表から明らかなように、従来法による比較
例5品に比べて実施例4に示すエチレンプロピレ
ンゴム絶縁電線は、諸特性において非常に優れて
いることがわかる。 以上説明した如く、本発明方法によれば、極め
て機械特性及び電気特性に優れた電気絶縁用エチ
レンプロピレンゴム組成物成形体を得ることがで
きる等実用上極めて有用な効果を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明法により製造された電気絶縁
用エチレンプロピレンゴム組成物シートの機械特
性を示すグラフ、第2図は、従来の方法によつて
製造された比較例の電気絶縁用エチレンプロピレ
ンゴムシートの機械特性を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プロピレン含量20〜40重量%のエチレンプロ
    ピレンゴムに、溶融指数10g/10分以下および結
    晶化度70%以下のポリエチレン、若しくはエチレ
    ン単量体とカルボン酸ビニルエステル、或いはア
    ルキルアクリレートからなるエチレン系共重合体
    の群から選ばれた1種以上の重合体を10〜50重量
    %配合した組成物からなる成形体に、電離性放射
    線を照射して架橋することを特徴とする電気絶縁
    用エチレンプロピレンゴム組成物成形体の製造方
    法。
JP10049378A 1978-08-18 1978-08-18 Manufacture of molded electrically insulating ethylene-propylene rubber composition article Granted JPS5527353A (en)

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