JPS63234047A - トリー化に対してポリマーを安定化させる方法 - Google Patents
トリー化に対してポリマーを安定化させる方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、珪素に結合した少なくとも1個の置換又は非
置換不飽和炭化水*mm換金有するシロキサンを添加す
ることによって、水トリ−化(WatOr treei
no)及び電気1・り一化(electricaltr
ecina )に対してポリマーを安定化させる方法に
関する。
置換不飽和炭化水*mm換金有するシロキサンを添加す
ることによって、水トリ−化(WatOr treei
no)及び電気1・り一化(electricaltr
ecina )に対してポリマーを安定化させる方法に
関する。
ポリマー組成物は、ワイV−及びケーブル用の材料とし
て周知であって広く利用されている。絶縁材として用い
る場合、組成物が機械的切断、応力亀裂及び絶縁破損に
対する抵抗力といった種々の物理的及び電気的性質を有
することが重要である。最適の出版物によると、全部と
はいわないまでも、絶縁破損の原因は水トリ−及び電気
トリ−の生長によることが多いため、それらの現象は絶
縁材料における特に重要な問題であると指摘されている
。
て周知であって広く利用されている。絶縁材として用い
る場合、組成物が機械的切断、応力亀裂及び絶縁破損に
対する抵抗力といった種々の物理的及び電気的性質を有
することが重要である。最適の出版物によると、全部と
はいわないまでも、絶縁破損の原因は水トリ−及び電気
トリ−の生長によることが多いため、それらの現象は絶
縁材料における特に重要な問題であると指摘されている
。
絶縁材料にとっての重要な用途は、高圧の送電及び配電
用ケーブル、特に地下に直接埋設されるケーブル用であ
る。残念ながら、「トリ−化」と呼ばれる劣化プロセス
に起因し、高圧ケーブルへのポリマー組成物の効率的利
用が阻まれている。
用ケーブル、特に地下に直接埋設されるケーブル用であ
る。残念ながら、「トリ−化」と呼ばれる劣化プロセス
に起因し、高圧ケーブルへのポリマー組成物の効率的利
用が阻まれている。
トリ−化というのは、電気的予備破壊過程である。
樹枝に似て見える破10に対して付けられた名称であっ
て、固形の誘電体が電気的応力にさらされる結果による
。水分の存在下における放電を伴わず、そしてインパル
ス、交流又は直1′4圧を伴う一部放電の結果としてト
リ−化が起こり、かつ、進行する。
て、固形の誘電体が電気的応力にさらされる結果による
。水分の存在下における放電を伴わず、そしてインパル
ス、交流又は直1′4圧を伴う一部放電の結果としてト
リ−化が起こり、かつ、進行する。
二つのタイプの異なるトリ−化が存在すると一般に考察
される。水の存在下、そして特°に低電圧下に形成する
トリ−は、水又は電気化学的トリ−と称される。水の不
存在下で形成されるものは電気トリ−と呼ばれる。
される。水の存在下、そして特°に低電圧下に形成する
トリ−は、水又は電気化学的トリ−と称される。水の不
存在下で形成されるものは電気トリ−と呼ばれる。
トリ−の開始及び生長に関しては多くの理論があるが、
ケーブル中の欠陥部でトリ−が発生するということでは
意見が一致している。この欠陥部は小さな空隙の場合も
あれば、固体の夾雑物片の場合もある。
ケーブル中の欠陥部でトリ−が発生するということでは
意見が一致している。この欠陥部は小さな空隙の場合も
あれば、固体の夾雑物片の場合もある。
二つのタイプのトリ−の生長を抑制するのにきわめて有
効ないくつかの有機添加剤が見いだされている。アセト
フェノンは、恐らく現存する最もよく知られたトリ−化
防止剤の一つである。このものは、架橋結合されたポリ
エチレンの製造に硬化剤として広く用いられているジク
ミルパーオキシドの分解生成物である。架橋結合された
ポリエチレンが当初トリ−化を起こしにくいのは、その
(1)にアセトフェノンが含まれている結果に直接よる
ものである。しかしながら、時間がたつにつれてアセト
フェノンはポリエチレンから拡散してしまうため、その
効果は一時的であるにすぎず、トリ−化に対するポリマ
ーの抵抗力は、架橋結合していないポリエチレンと同じ
になってしまう。
効ないくつかの有機添加剤が見いだされている。アセト
フェノンは、恐らく現存する最もよく知られたトリ−化
防止剤の一つである。このものは、架橋結合されたポリ
エチレンの製造に硬化剤として広く用いられているジク
ミルパーオキシドの分解生成物である。架橋結合された
ポリエチレンが当初トリ−化を起こしにくいのは、その
(1)にアセトフェノンが含まれている結果に直接よる
ものである。しかしながら、時間がたつにつれてアセト
フェノンはポリエチレンから拡散してしまうため、その
効果は一時的であるにすぎず、トリ−化に対するポリマ
ーの抵抗力は、架橋結合していないポリエチレンと同じ
になってしまう。
またトリ−化の防止は、超清浄sum < 5uper
clean resin )の製造、充填剤の含有、及
び架橋結合の過程におけるケーブルの水蒸気への暴露を
低減又は絶無にすることによって試みられたこともある
。
clean resin )の製造、充填剤の含有、及
び架橋結合の過程におけるケーブルの水蒸気への暴露を
低減又は絶無にすることによって試みられたこともある
。
トリ−化防止の領域におけるシリコーンの利用は限られ
たものであった。カトウ7ら(米国特許第3.956.
420号)は、フェロセン、8−置換キノリン及びシリ
コーン液の組合わせを用い、ポリエチレンの誘電強度及
びその水(1)における電圧耐久性を高めることを開示
している。アッシュクラフト(^5hcraft)ら(
米国特許第4.144゜202号)は、エポキシ基を含
むオルガノシランを利用することにより、エチレンポリ
マー組成物の水トリ−化を防止している。またアツシュ
ク“ラフトら(米国特許第4,263.158号)は、
C−N結合を含むオルガノシランを用いてエチレンポリ
マーの水トリ−化を防止することを開示している。さら
にアッシュクラフト(カナダ国特許第1.103.91
5号)は、C=0結合を含むオルガノシランを用いてエ
チレンポリマーの水トリ−化を防止することを開示して
いる。
たものであった。カトウ7ら(米国特許第3.956.
420号)は、フェロセン、8−置換キノリン及びシリ
コーン液の組合わせを用い、ポリエチレンの誘電強度及
びその水(1)における電圧耐久性を高めることを開示
している。アッシュクラフト(^5hcraft)ら(
米国特許第4.144゜202号)は、エポキシ基を含
むオルガノシランを利用することにより、エチレンポリ
マー組成物の水トリ−化を防止している。またアツシュ
ク“ラフトら(米国特許第4,263.158号)は、
C−N結合を含むオルガノシランを用いてエチレンポリ
マーの水トリ−化を防止することを開示している。さら
にアッシュクラフト(カナダ国特許第1.103.91
5号)は、C=0結合を含むオルガノシランを用いてエ
チレンポリマーの水トリ−化を防止することを開示して
いる。
ドイツ国公開特許第2,737,430号及び米国特許
第4.299.713号各明lll書には、ポリオレフ
ィン絶縁材にアルコキシシランを添加し、水!・リーの
形成を防止することが開示されている。米国特許第4.
332,957号明細書は、水トリ−及び電気トリ−抑
制剤としてフェノキシアルコキシ−置換シランを用いる
ことを開示している。英国特許第1.248.256号
及び第1゜277.378号各明細内には、オルガノシ
ランで処理した鉱物性の充填剤をポリマーに加えて組成
物の気孔率を低下させることが開示されている。
第4.299.713号各明lll書には、ポリオレフ
ィン絶縁材にアルコキシシランを添加し、水!・リーの
形成を防止することが開示されている。米国特許第4.
332,957号明細書は、水トリ−及び電気トリ−抑
制剤としてフェノキシアルコキシ−置換シランを用いる
ことを開示している。英国特許第1.248.256号
及び第1゜277.378号各明細内には、オルガノシ
ランで処理した鉱物性の充填剤をポリマーに加えて組成
物の気孔率を低下させることが開示されている。
特公昭50−92946@公報には、珪素グラフト化ポ
リオレフィンをプロピオネートと組合わせて用いて水ト
リ−化を防止することが開示されている。特公昭56−
109404号公報には、30・−500センチストー
クスの粘度範囲を有するジオルガノボリシOキサンを用
いて水トリ−化を防止することが開示されている。該公
報は、アルコキシ基で変性したシロキサンが水トリ−化
防止に殆ど効果がないということも教示している。
リオレフィンをプロピオネートと組合わせて用いて水ト
リ−化を防止することが開示されている。特公昭56−
109404号公報には、30・−500センチストー
クスの粘度範囲を有するジオルガノボリシOキサンを用
いて水トリ−化を防止することが開示されている。該公
報は、アルコキシ基で変性したシロキサンが水トリ−化
防止に殆ど効果がないということも教示している。
先行技術によって実証されるとおり、トリ−化は二つの
異なる方法によって防止できる。プラスチック内の空隙
が満たされている場合には、トリ−化に対する抵抗はわ
ずかしか改善されない。アセ!・フェノンのごとき電圧
安定剤がポリエチレン(1)に含まれている場合には、
安定剤が電子を捕捉して不活性化するものと考察される
。すべてがそうではないにせよ、大部分の電圧安定剤は
可動性(mobile)の芳香族化合物である。しかし
、化合物の可動度があまりにも大きくて、プラスチック
内に留まらないようではいけない。もし、それが表面に
まで移行すると、蒸発を起こしてその効果が完全に失わ
れてしまう。
異なる方法によって防止できる。プラスチック内の空隙
が満たされている場合には、トリ−化に対する抵抗はわ
ずかしか改善されない。アセ!・フェノンのごとき電圧
安定剤がポリエチレン(1)に含まれている場合には、
安定剤が電子を捕捉して不活性化するものと考察される
。すべてがそうではないにせよ、大部分の電圧安定剤は
可動性(mobile)の芳香族化合物である。しかし
、化合物の可動度があまりにも大きくて、プラスチック
内に留まらないようではいけない。もし、それが表面に
まで移行すると、蒸発を起こしてその効果が完全に失わ
れてしまう。
本発明のデータから明らかなごとく、理想的な組成物は
、可動性を有すると共に。プラスチックに対して適度に
相容性(可溶性)であって、トリ−化開始点である空隙
や固体不純物に移行しうる添加剤を含むべきであるとい
う理論が成立つ。プラスデック内のこれらの欠陥部を充
填及び包囲することにより、トリ−の開始が抑制される
。またトリ−・チャンネルが充填されるため、トリ−の
生長が抑制される。それと同時に、添加剤は充分不揮発
性であって、プラスチック内に確実に留まって蒸発しな
いことが必要である。
、可動性を有すると共に。プラスチックに対して適度に
相容性(可溶性)であって、トリ−化開始点である空隙
や固体不純物に移行しうる添加剤を含むべきであるとい
う理論が成立つ。プラスデック内のこれらの欠陥部を充
填及び包囲することにより、トリ−の開始が抑制される
。またトリ−・チャンネルが充填されるため、トリ−の
生長が抑制される。それと同時に、添加剤は充分不揮発
性であって、プラスチック内に確実に留まって蒸発しな
いことが必要である。
従って、本発明の目的は、珪木に結合した少なくとも1
個の置換又は非冒換不飽和炭化水素基を有し、可動性、
不揮発性であり、そしてプラスチックに対して多少相容
性(可溶性)を有するようなシ・ロキサンを添加するこ
とにより、水トリ−化及び電気トリ−化に対してポリマ
ーを安定化させる方法を提供することである。
個の置換又は非冒換不飽和炭化水素基を有し、可動性、
不揮発性であり、そしてプラスチックに対して多少相容
性(可溶性)を有するようなシ・ロキサンを添加するこ
とにより、水トリ−化及び電気トリ−化に対してポリマ
ーを安定化させる方法を提供することである。
一般に、本発明のポリマー成分は、任意の固形の合成有
機ポリマー性の熱可塑性樹脂であってよい。ポリマーは
、化学的、放射線及びグラフト化のごとき周知方法のい
ずれかによって架橋結合できる。好適な樹脂の特定的な
例には、ポリオレフィン及びそのコポリマー、ビニル系
ポリマー、オレフィン−ビニルコポリマー、オレフィン
−アリルコポリマー、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリ
スチレン、セルロース系物質、ポリエステルならびにフ
ルオロカーボンが含まれる。
機ポリマー性の熱可塑性樹脂であってよい。ポリマーは
、化学的、放射線及びグラフト化のごとき周知方法のい
ずれかによって架橋結合できる。好適な樹脂の特定的な
例には、ポリオレフィン及びそのコポリマー、ビニル系
ポリマー、オレフィン−ビニルコポリマー、オレフィン
−アリルコポリマー、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリ
スチレン、セルロース系物質、ポリエステルならびにフ
ルオロカーボンが含まれる。
ポリオレフィンには、炭素数約2〜約6のオレフィン、
特にモノ−α−オレフィンの固形ポリマー、例えばポリ
エチレン、ボリア0ピレン、ポリブテン、ポリイソブチ
レン、ポリ(4−メチルペンタン)等が含まれる。エチ
レン及びエチレンと共重可能な他の化合物、例えばプデ
ンー1、ペンテン−1、スチレン等のコポリマーも利用
できる。
特にモノ−α−オレフィンの固形ポリマー、例えばポリ
エチレン、ボリア0ピレン、ポリブテン、ポリイソブチ
レン、ポリ(4−メチルペンタン)等が含まれる。エチ
レン及びエチレンと共重可能な他の化合物、例えばプデ
ンー1、ペンテン−1、スチレン等のコポリマーも利用
できる。
一般に、これらのコポリマーは50重量%又はそれ以上
のエチレンを含む。
のエチレンを含む。
ビニル系ポリマーの好適な例は、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニルコポリマー、ポリ
ビニルアルコール及びポリビニルアルコールである。
酢酸ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニルコポリマー、ポリ
ビニルアルコール及びポリビニルアルコールである。
オレフィン−ビニルコポリマーの好適な例は、エチレン
−酢酸ビニル、エチレン−ビニルプロ、ビオネート、エ
チレン−ビニルイソブチレート、エチレン−塩化ビニル
、エチレン−メチルアクリレート、エチレン−エチルア
クリレート、エチレンーエヂルメタクリレート箸である
。一般に、コポリマーの少なくとも25fli[i%を
エチレンが占める。
−酢酸ビニル、エチレン−ビニルプロ、ビオネート、エ
チレン−ビニルイソブチレート、エチレン−塩化ビニル
、エチレン−メチルアクリレート、エチレン−エチルア
クリレート、エチレンーエヂルメタクリレート箸である
。一般に、コポリマーの少なくとも25fli[i%を
エチレンが占める。
オレフィン−7リルコボリマーの特定的な例はエチレン
−フリルベンゼン、エチレン−アリルエーテル及びエチ
レン−アク日レインである。
−フリルベンゼン、エチレン−アリルエーテル及びエチ
レン−アク日レインである。
しかし、ポリマーはポリオレフィンであるのが好ましく
、ポリエチレンが最も好ましい。
、ポリエチレンが最も好ましい。
現時点においては、珪素に結合した少なくとも1個の置
換又は非置換不飽和炭化水X置換基を有する限り、任意
のシロキサンを用いることができる。
換又は非置換不飽和炭化水X置換基を有する限り、任意
のシロキサンを用いることができる。
ポリマー(1)における添加剤の可動性を得るのに不飽
和基が必要であると考察される。適当な不飽和炭化水素
基の例には、アルケニル、シフ0アルケニル、アルキニ
ル、アリール、アルカリール、アラルキル、アルケニル
アリール及び対応する置換不飽和炭化水素基が包含され
る。適当な不飽和炭化水素基の特定的な例には、アルケ
ニル基、例えばビニル、フリル、ブチレン、ヘキシレン
、オクチレン又はデシレン基;シクロアルケニル基、例
えばシクロペンテン又はシフ0ヘキセン基;アルキニル
基、例えばアセチレン、プロビン、ブチン、ペンチン又
はデシン基;アリール基、例えばフェニル、2−ナフチ
ル、2−アントラシル又はビフェニルM:アルカリール
基、例えば4−メチルフェニル、2.4−ジエチルフェ
ニル又は4−ドデシルフエニル!!=アラルキル基、例
えばベンジル、フルフリル、β−フェニルエチル又は3
゜5−ジメチルフェニルエチル基:アルケニルアリール
基、例えばフェニルアセチレン又はジフェニルアセチレ
ン基;及び対応する置換不飽和炭化水素基、例えばジク
oOフェニル、ニドOフェニル又はトリフルオロビニル
基が包含される。不飽和がアリール基によるものである
のが−好ましく、フェニル基が最もよい。
和基が必要であると考察される。適当な不飽和炭化水素
基の例には、アルケニル、シフ0アルケニル、アルキニ
ル、アリール、アルカリール、アラルキル、アルケニル
アリール及び対応する置換不飽和炭化水素基が包含され
る。適当な不飽和炭化水素基の特定的な例には、アルケ
ニル基、例えばビニル、フリル、ブチレン、ヘキシレン
、オクチレン又はデシレン基;シクロアルケニル基、例
えばシクロペンテン又はシフ0ヘキセン基;アルキニル
基、例えばアセチレン、プロビン、ブチン、ペンチン又
はデシン基;アリール基、例えばフェニル、2−ナフチ
ル、2−アントラシル又はビフェニルM:アルカリール
基、例えば4−メチルフェニル、2.4−ジエチルフェ
ニル又は4−ドデシルフエニル!!=アラルキル基、例
えばベンジル、フルフリル、β−フェニルエチル又は3
゜5−ジメチルフェニルエチル基:アルケニルアリール
基、例えばフェニルアセチレン又はジフェニルアセチレ
ン基;及び対応する置換不飽和炭化水素基、例えばジク
oOフェニル、ニドOフェニル又はトリフルオロビニル
基が包含される。不飽和がアリール基によるものである
のが−好ましく、フェニル基が最もよい。
現時点においては、珪素上の他の置換基の性質は重要で
ない。しかしながら、トリ−化防止性をシロキサンに付
与するのは芳香族特性であると考察されるので、芳香族
基含有量は考慮すべきである。、bJ記のごとく、これ
らの置換基は、不飽和基であってもよいし、飽和基であ
ってもよい。
ない。しかしながら、トリ−化防止性をシロキサンに付
与するのは芳香族特性であると考察されるので、芳香族
基含有量は考慮すべきである。、bJ記のごとく、これ
らの置換基は、不飽和基であってもよいし、飽和基であ
ってもよい。
適当な飽和炭化水素基の例はアルキル基、例えばメチル
、エチル、プロピル、ブチル、アミル、シクロヘキシル
、デシル、ドデシル及びオクタデシル基;ならびに対応
する置換アルキル基、例えばクロロプロピル、3.3.
3−トリフルオロプロピル、シアノブチル、メルカプト
プロピルルボキシエチル及びアミノイソブチル基である
。
、エチル、プロピル、ブチル、アミル、シクロヘキシル
、デシル、ドデシル及びオクタデシル基;ならびに対応
する置換アルキル基、例えばクロロプロピル、3.3.
3−トリフルオロプロピル、シアノブチル、メルカプト
プロピルルボキシエチル及びアミノイソブチル基である
。
シ〔1キサン上の他の置換基は、非置換飽和炭化水素基
であるのが好ましく、アルキル基、特にメチル基である
のが最も好ましい。
であるのが好ましく、アルキル基、特にメチル基である
のが最も好ましい。
現11点では、シロキサンは甲、二及び(又は)三官能
性単位で構成することができる。しかし二官能性単位で
シロキサンを構成するのが望ましい。
性単位で構成することができる。しかし二官能性単位で
シロキサンを構成するのが望ましい。
またシロキサンの構造は線状であってもよいし、環式で
あってもよい。さらに現時点において線状シロキサンの
末端封鎖基は本発明の目的にとって臨界的要素ではない
。しかし、線状シロキサンがジフェニルメチルシリル基
、ヒドロシリル基又はトリメチルシリル基のうちのいず
れかで末端封鎖されているのが望ましい・。
あってもよい。さらに現時点において線状シロキサンの
末端封鎖基は本発明の目的にとって臨界的要素ではない
。しかし、線状シロキサンがジフェニルメチルシリル基
、ヒドロシリル基又はトリメチルシリル基のうちのいず
れかで末端封鎖されているのが望ましい・。
好適なシロキサンの特定的な例には、α,ωージヒドO
キシボリフェニルメチルシOキサン:α。
キシボリフェニルメチルシOキサン:α。
ωージフェニルメチルボリフェニルメチルシ0キザン:
50モル%の各モノマー単位を含むフェニルメチルジメ
チルシロギサンコボリマー;約10個のモノマー単位を
含むトリメチルシロキシ末端封鎖フェニルメチルシロキ
サンポリマー−混合フェニルメチル、ジメチルシクロシ
ロキサン:1。
50モル%の各モノマー単位を含むフェニルメチルジメ
チルシロギサンコボリマー;約10個のモノマー単位を
含むトリメチルシロキシ末端封鎖フェニルメチルシロキ
サンポリマー−混合フェニルメチル、ジメチルシクロシ
ロキサン:1。
1、3,5.5−ペンタフエニル−1.3.5−トリメ
チルシロキサ2210モル%のフェニルメチル及び90
モル%のジメチルシロキサン各単位からなる流動体なら
びにフェニルメチルシクロシロキサンが包含される。
チルシロキサ2210モル%のフェニルメチル及び90
モル%のジメチルシロキサン各単位からなる流動体なら
びにフェニルメチルシクロシロキサンが包含される。
またシロキサンの鎖長は,炭素数2〜1001好ましく
は2〜10である。
は2〜10である。
現時点においては、成分の混合順序及び採用される特定
の手順は本発明の目的にとって臨界的要素にならない。
の手順は本発明の目的にとって臨界的要素にならない。
各種の装置、例えば多重ロール機、スクリュ一式混練機
、連続式ミキサー、配合押出機、及びバンバリーミキサ
−を用いて成分を混合することができる。
、連続式ミキサー、配合押出機、及びバンバリーミキサ
−を用いて成分を混合することができる。
プラスチックのトリ−化抵抗性は、添加剤の含有Mによ
って影響される。添加剤の使用層は少°なくとも三つの
要素によってきまる: (1)所望されるトリ−化抵抗のレベル−通常これは可
能な限り高い。
って影響される。添加剤の使用層は少°なくとも三つの
要素によってきまる: (1)所望されるトリ−化抵抗のレベル−通常これは可
能な限り高い。
(2)組成物の物理的性質−シリコーンが過剰すぎると
組成物の完全性( integrity )が失われて
実用性を失う。また過剰のシリコーンはすべり( SI
rDDa08>を生じて成形過程に支障をきたす。
組成物の完全性( integrity )が失われて
実用性を失う。また過剰のシリコーンはすべり( SI
rDDa08>を生じて成形過程に支障をきたす。
(3) 組成物の経済性−シリコーンの使用量を多く
するほど、組成物は割高になる。
するほど、組成物は割高になる。
これらの要素を考慮した場合、1〜10%、好ましくは
1〜5%のシロキサンを組成物に含ませるべきである。
1〜5%のシロキサンを組成物に含ませるべきである。
少量の倍の添加剤を、普通良好な結果が得られるのに用
いられる吊で用いることかできる。慣用の酸化防止剤、
例えば障害フェノール、ポリキノリン等を用いることが
できる。含ませてよい他の成分は可塑剤、染料、顔料、
熱及び光安定剤、帯電防止剤等である。
いられる吊で用いることかできる。慣用の酸化防止剤、
例えば障害フェノール、ポリキノリン等を用いることが
できる。含ませてよい他の成分は可塑剤、染料、顔料、
熱及び光安定剤、帯電防止剤等である。
本発明の方法は、高圧用の送電及び配電ケーブルに特に
有用であるが、水トリ−化及び電気1−リー化に対する
1度の抵抗力の独特の組合わせが要求される他の電気的
用途にも利用される。
有用であるが、水トリ−化及び電気1−リー化に対する
1度の抵抗力の独特の組合わせが要求される他の電気的
用途にも利用される。
当業者が本発明を容易に実施できるよう、以下に例を示
して本発明を説明するが、それによって本発明の範囲は
限定されるものでない。特にことわらない限り、例中の
部及び%は重量によるものであり、粘度は25℃におけ
る測定値である。
して本発明を説明するが、それによって本発明の範囲は
限定されるものでない。特にことわらない限り、例中の
部及び%は重量によるものであり、粘度は25℃におけ
る測定値である。
例 1
試料の製造
ポリエチレンと添加剤とを配合するのに、1“X 23
#の単軸スクリュ一式のプラベンダー押出機を用いた
。バレル内のプラスチックのメルトプラグの前方におい
て、容積形計憬ポンプを押出機に連結した。押出機の後
部にあるホッパーを通して乾燥プラスチックビーズをバ
レルに供給した。溶融プラスチックの存在下において、
添加剤をバレル内に同時にポンプ送入した。押出物を空
気中で冷却し、小形モジュールに細断した。
#の単軸スクリュ一式のプラベンダー押出機を用いた
。バレル内のプラスチックのメルトプラグの前方におい
て、容積形計憬ポンプを押出機に連結した。押出機の後
部にあるホッパーを通して乾燥プラスチックビーズをバ
レルに供給した。溶融プラスチックの存在下において、
添加剤をバレル内に同時にポンプ送入した。押出物を空
気中で冷却し、小形モジュールに細断した。
次に原子吸光利用による珪素分析により、ポリエチレン
中のシロキサン量を測定した。分析は、10gのビーズ
試料を急冷固化することによって行った。次にそれを粉
砕して粉末となし、300■を用いて珪素を分析した。
中のシロキサン量を測定した。分析は、10gのビーズ
試料を急冷固化することによって行った。次にそれを粉
砕して粉末となし、300■を用いて珪素を分析した。
配合過程が均一でないこと、及び分析試験用の試料の大
きさが比較的小さかったことに起因し、シリコーンの正
確な含有Mに関して成る程度の不正確さを沼いた。
きさが比較的小さかったことに起因し、シリコーンの正
確な含有Mに関して成る程度の不正確さを沼いた。
組成物Aは、ダウ・ケミカル(Dow Chemica
l)のXD 60007.06ポリエチレンであって
、添加剤を含んでいなかった。ダウ・ケミカルXD60
007.06ポリエチレンを配合物に用いて次の添加剤
を試験した。
l)のXD 60007.06ポリエチレンであって
、添加剤を含んでいなかった。ダウ・ケミカルXD60
007.06ポリエチレンを配合物に用いて次の添加剤
を試験した。
組成物Bは、50モル%の各七ツマ−を含むフェニルメ
チルジメヂルシ0キサンを4.86重量%含むと分析さ
れた。
チルジメヂルシ0キサンを4.86重量%含むと分析さ
れた。
組成物Cは、約10個のモノマー単位を含むトリメチル
シロキシ末端封鎖フェニルメヂルシロキサンボリマーを
4.80重重量含むと分析された。
シロキシ末端封鎖フェニルメヂルシロキサンボリマーを
4.80重重量含むと分析された。
組成物りは、約3個のモノマー単位を含むトリメチルシ
ロキシ末端封鎖フェニルメチルシロキサン液を3.67
重量%含むと分析された。
ロキシ末端封鎖フェニルメチルシロキサン液を3.67
重量%含むと分析された。
組成物Eは、連鎖(1)に約10個のモノマー単位を含
むα、ω−ジヒド0キシフェニルメチルシロ・キサンを
4.64重量%含むと分析された。
むα、ω−ジヒド0キシフェニルメチルシロ・キサンを
4.64重量%含むと分析された。
組成物Fは、混合フェニルメチル、ジメチルシクロシロ
キサンを2.89i1iffi%含むと分析された。
キサンを2.89i1iffi%含むと分析された。
組成物゛Gは1.1,3.5.5−ペンタフエニル−1
,3,5−トリメチルトリシロキサンを1重量%未満含
むと分析された。
,3,5−トリメチルトリシロキサンを1重量%未満含
むと分析された。
組成物Mは、10モル%のフェニルメチル及び90モル
%のジメヂルシロキナンからなるam体を3.42重量
%含むと分析された。
%のジメヂルシロキナンからなるam体を3.42重量
%含むと分析された。
組成物Hは、添加剤を含まないu、s、i、ポリエチレ
ン樹113)006であった。このU、S、1.ポリエ
チレン樹11i3)006を配合物に用いて次の添加剤
を試験した。
ン樹113)006であった。このU、S、1.ポリエ
チレン樹11i3)006を配合物に用いて次の添加剤
を試験した。
組成物■は、フェニルメチルシクロシロキサンを6.9
1重量%含むと分析された。
1重量%含むと分析された。
組成物Jは、1.1.3.5.5−ペンタフエニル−1
,3,5−トリメチルシロキサンを6.95重量%含む
と分析された。
,3,5−トリメチルシロキサンを6.95重量%含む
と分析された。
組成物には、鉱油を約5重量%含むと分析された。
組成物しは、ユニオン・カーバイド社(UnionCa
rbide Corp、 )製の6202NTトリ−化
防止ポリエヂレンであって、一般式 %式%]) を有するシランを2重量%含むものであった。
rbide Corp、 )製の6202NTトリ−化
防止ポリエヂレンであって、一般式 %式%]) を有するシランを2重量%含むものであった。
1且亘蓋■羞1
1個取り方式の射出成形型を用い、成形温度を375〜
500下とした。射出圧力は600〜9oops*の範
囲内であった。型温度は20″〜110″Fの範囲内で
あり、サイクル時間は45〜60秒であった。
500下とした。射出圧力は600〜9oops*の範
囲内であった。型温度は20″〜110″Fの範囲内で
あり、サイクル時間は45〜60秒であった。
電−的耐 性の試験
取外し可能な電極ホールダーで保持され、塩化メチレン
で清浄化された電極の周囲に被処理プラスチックを射出
成形した。試FIE、1」、J、K及びLを、先端の曲
率半径が50±5μであるSll’ll蓄音機針の蓄音
機態出成形した。特定的には、この電極には、コネクヂ
カット州ブットナムのジョン・ディーン社(John
Dean、 Inc、 )製のディーン#18フィルタ
ーポイントニードル(FilterPoint Nee
dle)を利用した。5.0μの曲率半径を有するプレ
シジョンニードルの周囲に試料B。
で清浄化された電極の周囲に被処理プラスチックを射出
成形した。試FIE、1」、J、K及びLを、先端の曲
率半径が50±5μであるSll’ll蓄音機針の蓄音
機態出成形した。特定的には、この電極には、コネクヂ
カット州ブットナムのジョン・ディーン社(John
Dean、 Inc、 )製のディーン#18フィルタ
ーポイントニードル(FilterPoint Nee
dle)を利用した。5.0μの曲率半径を有するプレ
シジョンニードルの周囲に試料B。
C,D、I及びFを射出成形した。これらのプレシジョ
ンニードルは、東京都のオクラ宝石工業−から得た。各
種の添加剤についての配合物に試料へを用いたので、試
料Aは両タイプの電極の周囲に射出成形された。使用電
極は比較用添加剤として何を用いるかに応じてきめた。
ンニードルは、東京都のオクラ宝石工業−から得た。各
種の添加剤についての配合物に試料へを用いたので、試
料Aは両タイプの電極の周囲に射出成形された。使用電
極は比較用添加剤として何を用いるかに応じてきめた。
他端の電極は、一端をNo、 4グラインドマイクロ表
面(orindmicro 5urface )に研磨
した1/8インチ鋼製ダウェルピンであった。ホールダ
ーから突起した電極の長さを調節することにより、0.
025インチの電極間の空間を確立した。
面(orindmicro 5urface )に研磨
した1/8インチ鋼製ダウェルピンであった。ホールダ
ーから突起した電極の長さを調節することにより、0.
025インチの電極間の空間を確立した。
射出成\形によって試料を形成した後、X11により、
成形(1)に電極が動いてしまったものを見つけ出して
それらを除去した。約0.025±0.001インチの
空隙を有する試料を選んで試■。
成形(1)に電極が動いてしまったものを見つけ出して
それらを除去した。約0.025±0.001インチの
空隙を有する試料を選んで試■。
験した。プレキシグラス[Plcxialas 、ペ
ンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハ
ース社(Rotv and Haas Co、 )の商
標]製ノホールダーに試料を置き、それをタイプ51の
高コントラスト4×5インチボラ0イド[Po1aro
ido;マサチューセッツ州ケンブリッジのボラ0イド
社(Po1arold Corp、 )製]フィルムの
上に置いたうえ、試料とボラロイドとをxI!にさらす
ことによってxta写真をm彰した。次に写真を顕微鏡
で調べた。成形試料自体は直径1/2インチ、長さ3/
4インチであった。
ンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハ
ース社(Rotv and Haas Co、 )の商
標]製ノホールダーに試料を置き、それをタイプ51の
高コントラスト4×5インチボラ0イド[Po1aro
ido;マサチューセッツ州ケンブリッジのボラ0イド
社(Po1arold Corp、 )製]フィルムの
上に置いたうえ、試料とボラロイドとをxI!にさらす
ことによってxta写真をm彰した。次に写真を顕微鏡
で調べた。成形試料自体は直径1/2インチ、長さ3/
4インチであった。
50μのニードルを有する選択された供試標本に対して
30.000ボルトの電圧を印加した。
30.000ボルトの電圧を印加した。
これらの試料を油(1)につけてフラッシュオーバー(
flashover )を防止した。5μのニードルを
有する供試標本には8.000ボルトの電圧をかけた。
flashover )を防止した。5μのニードルを
有する供試標本には8.000ボルトの電圧をかけた。
破壊が起きるまでの時間を試料ごとに記録した。一般に
、統計的評価を行うには、各組成物ごとに30個又はそ
れ以上の試料が必要であった。
、統計的評価を行うには、各組成物ごとに30個又はそ
れ以上の試料が必要であった。
1979年10月のIEEE Trans、 Elec
tr、 In5u1.。
tr、 In5u1.。
El−14の233〜239頁に掲載された「絶縁材の
エージング試験へのワイプル統計学の適用」(The
MDI)lication of WeiblJll
5tatistics t。
エージング試験へのワイプル統計学の適用」(The
MDI)lication of WeiblJll
5tatistics t。
In5ulation Aoina Te5t)と題す
るG、C,ストーン(Stone )及びJ、F、0−
レス(Lawless )の論文に記載のコンピュータ
ープログラムを用いてデータの評価を行った。
るG、C,ストーン(Stone )及びJ、F、0−
レス(Lawless )の論文に記載のコンピュータ
ープログラムを用いてデータの評価を行った。
次にコンピューター・グラフインク・ルーチンを用いて
データポイントをグラフにした。このグラフを第1図〜
第9図に示す。このプログラムは、ワイブルのパラメー
ターα、β及びγによってきまる線を有する個々のポイ
ントとしてデータを与えた。これらのパラメーターは、
データポイントから導かれた。また、データについての
90%の信頼区間(confidence 1nter
val )を含ませた。
データポイントをグラフにした。このグラフを第1図〜
第9図に示す。このプログラムは、ワイブルのパラメー
ターα、β及びγによってきまる線を有する個々のポイ
ントとしてデータを与えた。これらのパラメーターは、
データポイントから導かれた。また、データについての
90%の信頼区間(confidence 1nter
val )を含ませた。
第1図〜第9図に示したグラフで判るとおり、ポリエチ
レンのトリ−化抵抗は添加剤によって種種の程度に影響
される。「×」印で繋いだデータは、添加剤を含まない
比較用の原樹脂についてのものである。「oJ印で繋い
だデータは、原樹脂に添加剤を加えたときのデータであ
る。グラフのY軸は破損の確率であって、その範囲は0
.01〜0.95である。グラフのX軸は破損時間を秒
で表わしたものであり、その範囲は3〜10.000で
ある。
レンのトリ−化抵抗は添加剤によって種種の程度に影響
される。「×」印で繋いだデータは、添加剤を含まない
比較用の原樹脂についてのものである。「oJ印で繋い
だデータは、原樹脂に添加剤を加えたときのデータであ
る。グラフのY軸は破損の確率であって、その範囲は0
.01〜0.95である。グラフのX軸は破損時間を秒
で表わしたものであり、その範囲は3〜10.000で
ある。
この電気トリ−試験は、1973年度のIEEE会議に
おけるE、J、マクマホン(HcHahon )及びJ
、R,バーキンス(Perkins )の論文NO,7
3゜275−3に記載の方法と同じであった。
おけるE、J、マクマホン(HcHahon )及びJ
、R,バーキンス(Perkins )の論文NO,7
3゜275−3に記載の方法と同じであった。
水トリ−化試験
高さ約11/4インチ、直径1インチであり、内部に直
径約3/4インチの空洞部を有する射出成形試料を用い
て水トリ−化試験を行った。供試試料の底には、曲率半
径的15μの傷を故意につけておいた。この地点は、検
体の外側底面から約0.022インチ離れていた。試験
を行う前に、試料の底部に導電性の銀ペイントを吹付は
塗装した。10個の試料を保持するリグ内で試験を行っ
た。ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アン
ド・ハース社製のステアリルベンジルジメチルアンモニ
ウムクロリドであるトライトン(TritOn) X
−400界面活性剤を少量含ませた2I11の飽和食塩
水を各試料に装入した。検体内の食塩水(1)に高圧電
極を挿入した。接地導線を含む小さなプラスチックのカ
ップ内に試料を入れた。
径約3/4インチの空洞部を有する射出成形試料を用い
て水トリ−化試験を行った。供試試料の底には、曲率半
径的15μの傷を故意につけておいた。この地点は、検
体の外側底面から約0.022インチ離れていた。試験
を行う前に、試料の底部に導電性の銀ペイントを吹付は
塗装した。10個の試料を保持するリグ内で試験を行っ
た。ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アン
ド・ハース社製のステアリルベンジルジメチルアンモニ
ウムクロリドであるトライトン(TritOn) X
−400界面活性剤を少量含ませた2I11の飽和食塩
水を各試料に装入した。検体内の食塩水(1)に高圧電
極を挿入した。接地導線を含む小さなプラスチックのカ
ップ内に試料を入れた。
3kllzにおいて10にVの電圧を電圧電極に印加し
た。3〜400時間の期間内で試料を点検した。
た。3〜400時間の期間内で試料を点検した。
試験がすんだ後、コルクポーラ−を用いて傷の部分を検
体から抜きとり、直ちに少量の水酸イビアンモニウム及
びトライトンX−400を含ませたメチレンブルーの濃
水溶液(1)に入れた。ミクロトームで試料を薄く切り
、傷の部分を含む薄切りにしたスライスをスライドグラ
スの上にのせ、メチレンブルー溶液をかけたうえ、顕微
鏡写真を撮った。
体から抜きとり、直ちに少量の水酸イビアンモニウム及
びトライトンX−400を含ませたメチレンブルーの濃
水溶液(1)に入れた。ミクロトームで試料を薄く切り
、傷の部分を含む薄切りにしたスライスをスライドグラ
スの上にのせ、メチレンブルー溶液をかけたうえ、顕微
鏡写真を撮った。
全部の試料についてトリ−の長さを測定した。分析の結
果は、試験時開の自然対数に対するトリ−の平均長さの
自然対数をプロットして得たグラフとして第10図〜第
19図に示す。
果は、試験時開の自然対数に対するトリ−の平均長さの
自然対数をプロットして得たグラフとして第10図〜第
19図に示す。
これらのすべてのグラフにおいて、添加剤を含まないポ
リエチレンについてのデータは「×j印で表わした。試
料を調べたII聞ごとに3)!!の「×」印が示されて
いる。この3)181のrXJ印は試料平均と、平均に
結びついた上限及び下限信頼区間とである。直線は、平
均に最も適合する、コンピューターで計算されたViA
帰直線である。いずれの場合にも、原樹脂の回帰直線は
トリ−生長軸の方へのびている。
リエチレンについてのデータは「×j印で表わした。試
料を調べたII聞ごとに3)!!の「×」印が示されて
いる。この3)181のrXJ印は試料平均と、平均に
結びついた上限及び下限信頼区間とである。直線は、平
均に最も適合する、コンピューターで計算されたViA
帰直線である。いずれの場合にも、原樹脂の回帰直線は
トリ−生長軸の方へのびている。
添加剤を含むポリエチレンについてのデータが一連の「
0」印で示されている。試料を測定した1111RIご
とにやはり3i&Iの「0」印が示されている。
0」印で示されている。試料を測定した1111RIご
とにやはり3i&Iの「0」印が示されている。
これらの3個の点は、やはり試料平均と、平均に結びつ
いた上限及び下限信頼区間とである。直線は、平均に最
も適合する、コンピューターで計算された回帰直線であ
る。
いた上限及び下限信頼区間とである。直線は、平均に最
も適合する、コンピューターで計算された回帰直線であ
る。
グラフにプロットされた結果から明らかなとおり、ポリ
エチレンの水トリ−化に対する抵抗は、シリコーン添加
剤によって種々の程度に高められる。この水トリ−化試
験は、米国特許第4.144.202号明lI四に記載
の方法と同じように実施された。
エチレンの水トリ−化に対する抵抗は、シリコーン添加
剤によって種々の程度に高められる。この水トリ−化試
験は、米国特許第4.144.202号明lI四に記載
の方法と同じように実施された。
第1図〜第9図はポリエチレン組成物の電気トリ−試験
の結果を示すグラフであり、第10図〜第19図はポリ
エチレン組成物の水トリ−化試験の結果を示すグラフで
ある。
の結果を示すグラフであり、第10図〜第19図はポリ
エチレン組成物の水トリ−化試験の結果を示すグラフで
ある。
Claims (4)
- (1)珪素に結合した少なくとも1個の置換又は非置換
不飽和炭化水素置換基を有するシロキサンを添加するこ
とを特徴とする、水トリ−化及び電気トリ−化に対して
ポリマーを安定化させる方法。 - (2)不飽和炭化水素基が芳香族基である、特許請求の
範囲(1)に記載の方法。 - (3)ポリマー成分がポリオレフィンであり、そして芳
香族基がフエニルである。特許請求の範囲(2)に記載
の方法。 - (4)ポリオレフィンがポリエチレンであり、そしてシ
ロキサンがα,ω−ジヒドロキシポリフエニルメチルシ
ロキサン、α,ω−ジフエニルメチルポリフエニルメチ
ルシロキサン、50モル%の各モノマー単位を含むフエ
ニルメチルジメチルシロキサンコポリマー、10個のモ
ノマー単位を含むトリメチルシロキシ末端封鎖フエニル
メチルシロキサンポリマー、混合フエニルメチル、ジメ
チルシクロシロキサン、1,1,3,5,5−ペンタフ
エニル−1,3,5−トリメチルトリシロキサン、10
モル%のフエニルメチル基及び90モル%のジメチルシ
ロキサン基とからなる流動体、及びフエニルメチルシク
ロシロキサンからなる群から選ばれる、特許請求の範囲
(3)に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US48335783A | 1983-04-08 | 1983-04-08 | |
US483357 | 1983-04-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63234047A true JPS63234047A (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=23919738
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59068947A Pending JPS59206445A (ja) | 1983-04-08 | 1984-04-06 | トリ−化防止剤 |
JP63048527A Pending JPS63234047A (ja) | 1983-04-08 | 1988-03-01 | トリー化に対してポリマーを安定化させる方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59068947A Pending JPS59206445A (ja) | 1983-04-08 | 1984-04-06 | トリ−化防止剤 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0125020A1 (ja) |
JP (2) | JPS59206445A (ja) |
KR (1) | KR910008618B1 (ja) |
AU (1) | AU572498B2 (ja) |
CA (1) | CA1222084A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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DE3629348C2 (de) * | 1985-11-09 | 1994-10-20 | Kabelmetal Electro Gmbh | Kunststoffisoliertes elektrisches Mittel- oder Hochspannungskabel |
CA1284405C (en) * | 1986-01-13 | 1991-05-28 | Dow Corning Corporation | Mineral filled rubber composites |
US4689362A (en) * | 1986-07-02 | 1987-08-25 | Ciba-Geigy Corporation | Stabilized olefin polymer insulating compositions |
EP4230700B1 (en) * | 2019-08-07 | 2024-09-11 | Dow Silicones Corporation | Polydiorganosiloxane compositions and methods for use thereof in forming wood plastic composites |
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JPS59206445A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-11-22 | ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−シヨン | トリ−化防止剤 |
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AU539203B2 (en) * | 1980-06-02 | 1984-09-13 | Dow Corning Corporation | Non-bleeding transparent silicone additives for plastics |
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-
1984
- 1984-03-08 CA CA000449137A patent/CA1222084A/en not_active Expired
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-
1988
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