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JPH0673248B2 - Electrical insulation material - Google Patents

Electrical insulation material

Info

Publication number
JPH0673248B2
JPH0673248B2 JP60046057A JP4605785A JPH0673248B2 JP H0673248 B2 JPH0673248 B2 JP H0673248B2 JP 60046057 A JP60046057 A JP 60046057A JP 4605785 A JP4605785 A JP 4605785A JP H0673248 B2 JPH0673248 B2 JP H0673248B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ethylene
polymer
polymerization
aromatic ring
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60046057A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61206108A (en
Inventor
薫 山本
俊 井上
慎二 小島
雄一 折笠
篤 佐藤
重信 川上
Original Assignee
日本石油化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本石油化学株式会社 filed Critical 日本石油化学株式会社
Priority to JP60046057A priority Critical patent/JPH0673248B2/en
Publication of JPS61206108A publication Critical patent/JPS61206108A/en
Publication of JPH0673248B2 publication Critical patent/JPH0673248B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は衝撃電圧に対する優れた耐破壊強度を有する電
気絶縁材料に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to an electric insulating material having excellent breakdown strength against impact voltage.

(ロ)従来技術 従来から電力ケーブル等の電気絶縁材料として種々のプ
ラスチック材料が使用されている。特にオレフィン重合
体は電気特性、機械特性および化学的安定性などの諸特
性に優れている。なかでも高圧法ラジカル重合による低
密度ポリエチレンは安価で誘電損失も少なく加工性が良
く、かつ架橋させてその耐熱性を大巾に向上させうるほ
かにイオン重合に比較して触媒残渣等の異物の混入によ
るトリー現象の懸念が少ない等の多くの利点を有してい
るところから電線、電力ケーブル用として広く利用され
ている。
(B) Conventional technology Various plastic materials have been used as electrical insulating materials for power cables and the like. In particular, olefin polymers are excellent in various properties such as electrical properties, mechanical properties and chemical stability. Among them, low-density polyethylene produced by high-pressure radical polymerization is inexpensive, has low dielectric loss, has good processability, and can be crosslinked to greatly improve its heat resistance. It is widely used for electric wires and power cables because it has many advantages such as little concern about tree phenomenon due to mixing.

このような電力ケーブル用絶縁材料における現在の問題
点は、今後予想される送電容量の増大に伴なって送電電
圧が上昇すると絶縁体の厚さを上昇電圧に見合う分だけ
厚くしなければならないことである。即ち、現在のポリ
エチレン等の材料では高電圧化に対して、絶縁層を非常
に厚くしなければ絶縁破壊を起こしてしまうのである。
The current problem with such insulating materials for power cables is that when the transmission voltage rises in line with the expected increase in transmission capacity in the future, the thickness of the insulator must be increased by an amount commensurate with the rising voltage. Is. That is, with current materials such as polyethylene, dielectric breakdown occurs unless the insulating layer is made very thick in response to high voltage.

かかる問題に対して種々の改良方法が提案されている。
例えば、衝撃電圧に対する耐破壊強度を特に高温域で改
善するためにポリエチレンにスチレンをグラフト重合さ
せる方法がいくつか提案されている。特公昭54-18760号
公報に、その一つが示されているがこの方法ではポリエ
チレンの架橋が不可避でありまた低温域のインパルス強
度が低下するという問題点を有する。
Various improvement methods have been proposed for this problem.
For example, several methods have been proposed in which styrene is graft-polymerized with polyethylene in order to improve the puncture resistance against impact voltage, especially in a high temperature range. Japanese Patent Publication No. 54-18760 discloses one of them, but this method has a problem that the cross-linking of polyethylene is unavoidable and the impulse strength in the low temperature region is lowered.

またポリエチレンまたはオレフィン重合体にポリスチレ
ン等の芳香族重合体を配合する方法(特公昭38-20717
号、特開昭50-142651号、特開昭52-54187号公報)が提
案されているが、ポリエチレンもしくはオレフィン重合
体とスチレン重合体との相溶性が悪いという欠点を有す
る。
Also, a method of blending an aromatic polymer such as polystyrene with a polyethylene or olefin polymer (Japanese Patent Publication No. 38-20717).
Japanese Patent Laid-Open No. 50-142651 and Japanese Patent Laid-Open No. 52-54187), but they have the drawback of poor compatibility between the polyethylene or olefin polymer and the styrene polymer.

ポリエチレンにスチレンと共役ジエン類とのブロック共
重合体を配合する方法(特開昭52-41884号公報)も提案
されているが、この方法では耐熱性や押出加工性が低下
してしまう。
A method of blending polyethylene with a block copolymer of styrene and conjugated dienes (Japanese Patent Laid-Open No. 52-41884) has also been proposed, but this method deteriorates heat resistance and extrusion processability.

その他、ポリエチレンに電気絶縁油を含侵させる方法
(特開昭49-33938号公報)が提案されているが、この方
法では長期使用した場合、あるいは環境の変化によって
練り込んだ電気絶縁油がブリードして効果がそこなわれ
るという欠点を有する。
In addition, a method of impregnating polyethylene with electric insulating oil has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 49-33938). However, this method causes bleeding of the electric insulating oil after long-term use or due to environmental changes. Therefore, there is a drawback that the effect is impaired.

(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は上記の問題点を解決するために鋭意検討した結
果、上記の如き従来技術の欠点を有せず、衝撃電圧に対
する耐破壊強度の増大した電気絶縁材料を提供するもの
である。
(C) Problems to be Solved by the Invention As a result of extensive studies to solve the above problems, the present invention does not have the drawbacks of the prior art as described above, and has an electric resistance with increased breakdown strength against impact voltage. It provides an insulating material.

(ニ)問題を解決するための手段 本発明は、重合体鎖中に、エチレン単位100モルに対
し、芳香族環を有する単位を0.005〜1モルの割合で含
み、X線回折による結晶化度が30%以上である高圧ラジ
カル重合法によって得られるエチレン系重合体から成る
電気絶縁材料を提供するものである。
(D) Means for Solving the Problem The present invention includes a polymer chain containing 0.005-1 mol of a unit having an aromatic ring in an amount of 0.005 to 1 mol with respect to 100 mol of an ethylene unit, and crystallinity by X-ray diffraction. The present invention provides an electrically insulating material composed of an ethylene-based polymer obtained by a high-pressure radical polymerization method having a content of 30% or more.

本発明で用いる芳香族環を有する単位とは、単環もしく
は多環(縮合型もしくは非縮合型)を有する芳香族環外
に飽和基もしくは不飽和基を有する芳香族化合物に由来
するものである。好ましくは1〜3環を有する芳香族化
合物である。具体的には、ベンゼン、インダン、インデ
ン、ナフタレン、ビフェニル、ジアリールアルカン、ア
セナフチレン、アンスラセン、フェナンスレン、ターフ
ェニル、トリアリールジアルカン、トリアリールアルカ
ン、アリールナフタレン、アラルキルナフタレン等また
はこれらの部分水素化物もしくは脱水素生成物等で代表
される芳香族環外に飽和基もしくは不飽和基を有する芳
香族環骨格を有する化合物である。さらに、これらの芳
香族環骨格を有する化合物の誘導体として、アルキル
基、シクロアルキル基、2重結合もしくは3重結合を有
する炭化水素基;塩素、臭素のごときハロゲン原子を含
有する基;メトキシ基、カルボキシル基、カルボニル
基、エーテル結合、エステル結合、フェノール性水酸
基、アルコール性水酸基等を有する含酸素基;アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸のごとき不飽
和カルボン酸もしくはその誘導体;ビニルエステル基;
イオウ原子を有する基;窒素原子を有する基;などの置
換基の1個もしくは複数個が上記芳香族環骨格を有する
炭化水素化合物に結合したものが挙げられる。
The unit having an aromatic ring used in the present invention is derived from an aromatic compound having a saturated group or an unsaturated group outside the aromatic ring having a monocyclic or polycyclic (condensed or non-condensed) aromatic ring. . It is preferably an aromatic compound having 1 to 3 rings. Specifically, benzene, indane, indene, naphthalene, biphenyl, diarylalkane, acenaphthylene, anthracene, phenanthrene, terphenyl, triaryldialkane, triarylalkane, arylnaphthalene, aralkylnaphthalene, etc. or their partial hydride or dehydration. It is a compound having an aromatic ring skeleton having a saturated group or an unsaturated group outside the aromatic ring, represented by elementary products. Furthermore, as a derivative of a compound having these aromatic ring skeletons, an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydrocarbon group having a double bond or a triple bond; a group containing a halogen atom such as chlorine or bromine; a methoxy group, Oxygen-containing group having carboxyl group, carbonyl group, ether bond, ester bond, phenolic hydroxyl group, alcoholic hydroxyl group, etc .; unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or its derivative; vinyl ester group ;
One or more substituents such as a group having a sulfur atom; a group having a nitrogen atom; and the like are bonded to the hydrocarbon compound having the aromatic ring skeleton.

後記するように、本発明においてはエチレン系重合体鎖
中に芳香族環を有する単位が所定量含有されていること
が必須の要件であり、重合体鎖中に導入できるものであ
ればその化合物の具体的化学構造いかんを原則的には問
わない。
As will be described later, in the present invention, it is an essential requirement that a unit having an aromatic ring is contained in the ethylene polymer chain in a predetermined amount, and if it can be introduced into the polymer chain, its compound In principle, it does not matter what the specific chemical structure of is.

エチレン系重合体鎖中への芳香族環の導入方法は、特に
限定されないが、共重合によるもの、連鎖移動を利用す
るもの、グラフト変性によるもの等があり、また重合方
法としてはラジカル重合、イオン重合のいずれも可能で
ある。高圧ラジカル重合は、電気特性に悪影響を与える
触媒残渣がないこと、共重合、連鎖移動いずれによって
も芳香族環を確実に重合体鎖中に導入できるので芳香族
化合物の化学構造による制約がないこと、グラフト変性
においてしばしば認められるようなゲルの発生がないこ
と等の点から特に好ましい。
The method for introducing the aromatic ring into the ethylene polymer chain is not particularly limited, but there are those by copolymerization, those utilizing chain transfer, those by graft modification, and the like. Both polymerizations are possible. In high-pressure radical polymerization, there is no catalyst residue that adversely affects the electrical properties, and there is no restriction due to the chemical structure of the aromatic compound because the aromatic ring can be reliably introduced into the polymer chain by both copolymerization and chain transfer. In particular, it is particularly preferable in that it does not generate a gel which is often observed in graft modification.

重合方法の代表的方法を以下に示す。A typical polymerization method is shown below.

まず、チグラー型触媒によるイオン重合では少なくとも
マグネシウムおよびチタンを含有する固体触媒成分、た
とえば金属マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マ
グネシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウムな
ど、またケイ素、アルミニウム、カルシウムから選ばれ
る金属とマグネシウム原子とを含有する複塩、複酸化
物、炭酸塩、塩化物あるいは水酸化物など、さらにはこ
れらの無機質固体化合物を含酸素化合物、含硫黄化合
物、芳香族炭化水素、ハロゲン含有物質で処理または反
応させたもの等のマグネシウムを含む無機質固体化合物
にチタン化合物を公知の方法により担持させたものに有
機アルミニウム化合物を組み合わせた触媒の存在下で通
常のチグラー型触媒によるオレフィンの重合反応と同様
に重合を行なうことによって得られる。
First, in the ionic polymerization using a Ziegler type catalyst, a solid catalyst component containing at least magnesium and titanium, such as metal magnesium, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium chloride, etc., and a metal and magnesium selected from silicon, aluminum and calcium. Atoms-containing double salts, double oxides, carbonates, chlorides or hydroxides, and further these inorganic solid compounds are treated with oxygen-containing compounds, sulfur-containing compounds, aromatic hydrocarbons, halogen-containing substances or Polymerization similar to the polymerization reaction of olefins by a conventional Ziegler type catalyst in the presence of a catalyst in which an inorganic solid compound containing magnesium such as a reacted product is supported by a titanium compound by a known method and an organoaluminum compound is combined. By doing It obtained Te.

すなわち反応はすべて実質的に酸素、水等を断った状態
で、気相または不活性溶媒の存在下、またはモノマー自
体を溶媒として行なわれる。重合条件は温度20〜300
℃、好ましくは40〜200℃であり、圧力は常圧ないし70k
g/cm2・g、好ましくは2〜60kg/cm2・gである。分子
量の調節は重合温度、触媒のモル比などの重合条件を変
えることによってもある程度調節できるが重合系中に水
素を添加することにより効果的に行なわれる。また水素
濃度、重合温度などの重合条件の異なった2段階ないし
それ以上の多段の重合反応もなんら支障なく実施でき
る。特に本発明のエチレン系重合体は、好ましくは高圧
下におけるラジカル重合法により製造される。すなわ
ち、高圧下におけるラジカル重合法とは、重合圧力500
〜4000kg/cm2、好ましくは1000〜3500kg/cm2、反応温度
50〜400℃、好ましくは100〜350℃の条件下、遊離基触
媒および連鎖移動剤、必要ならば助剤の存在下に槽型ま
たは管型反応器内でエチレンおよび芳香族化合物、さら
に所望により他の単量体を同時に、あるいは段階的に接
触、重合させる方法をいう。該芳香族化合物が固体の場
合は溶剤に溶解して供給する。
That is, the reaction is carried out in a gas phase or in the presence of an inert solvent, or using the monomer itself as a solvent, in a state where oxygen, water and the like are substantially cut off. Polymerization conditions are temperature 20-300
℃, preferably 40 ~ 200 ℃, the pressure is normal pressure to 70k
g / cm 2 · g, preferably 2 to 60 kg / cm 2 · g. The molecular weight can be adjusted to some extent by changing the polymerization conditions such as the polymerization temperature and the molar ratio of the catalyst, but it is effectively performed by adding hydrogen to the polymerization system. Further, it is possible to carry out a two-step or more multi-step polymerization reaction with different polymerization conditions such as hydrogen concentration and polymerization temperature without any trouble. In particular, the ethylene polymer of the present invention is preferably produced by a radical polymerization method under high pressure. That is, the radical polymerization method under high pressure means a polymerization pressure of 500
~ 4000 kg / cm 2 , preferably 1000-3500 kg / cm 2 , reaction temperature
Under conditions of 50-400 ° C., preferably 100-350 ° C., ethylene and aromatic compounds, optionally further in a tank or tube reactor in the presence of a free radical catalyst and a chain transfer agent, if necessary auxiliary agents. It is a method of contacting or polymerizing other monomers simultaneously or stepwise. When the aromatic compound is a solid, it is dissolved in a solvent and supplied.

上記遊離基触媒としてはペルオキシド、ヒドロペルオキ
シド、アゾ化合物、アミンオキシド化合物、酸素等の通
例の開始剤が挙げられる。
Examples of the above-mentioned free radical catalyst include conventional initiators such as peroxides, hydroperoxides, azo compounds, amine oxide compounds and oxygen.

また連鎖移動剤としては水素、プロピレン、ブテン−
1、C1〜C20またはそれ以上の飽和脂肪族炭化水素およ
びハロゲン置換炭化水素、例えば、メタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、イソブタン、n−ヘキサン、n−ヘプ
タン、シクロパラフィン類、クロロホルムおよび四塩化
炭素、C1〜C20またはそれ以上の飽和脂肪族アルコー
ル、例えばメタノール、エタノール、プロパノールおよ
びイソプロパノール、C1〜C20またはそれ以上の飽和脂
肪族カルボニル化合物、例えばアセトンおよびメチルエ
チルケトンのような化合物等が挙げられる。
Further, as the chain transfer agent, hydrogen, propylene, butene-
1, C 1 -C 20 or more saturated aliphatic hydrocarbons and halogen-substituted hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, isobutane, n-hexane, n-heptane, cycloparaffins, chloroform and tetrachloride. Carbon, C 1 to C 20 or higher saturated aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, C 1 to C 20 or higher saturated aliphatic carbonyl compounds such as compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, etc. Can be mentioned.

従来から電力ケーブル用絶縁材料として広く用いられて
いるポリエチレンは、結晶化度を低下させると衝撃電圧
に対する破壊強度(インパルス破壊強度)が低下し、ま
た結晶化度を上昇させると加工性が悪くなる欠点を有し
ている。一般にポリエチレン鎖に他の成分を導入すると
立体障害により結晶化度が低下することが知られてい
る。ところが本発明者らは芳香族環を極めて少量の特定
の割合いで重合体鎖中に含有させると、結晶化度が低下
してもインパルス破壊強度が上昇する範囲が存在するこ
とを見いだした。すなわち、エチレン系重合体鎖中に含
まれる芳香族環の割合およびエチレン系重合体の結晶化
度において、インパルス破壊強度が改良される範囲が存
在することを見いだしたものである。この改良効果は低
温から高温までの広い温度範囲において認められ、特に
高温域において著しい。
Polyethylene, which has been widely used as an insulating material for power cables, lowers its crush strength against impulse voltage (impulse puncture strength) when its crystallinity is lowered, and its workability deteriorates when its crystallinity is raised. It has drawbacks. It is generally known that the introduction of other components into the polyethylene chain lowers the crystallinity due to steric hindrance. However, the present inventors have found that when an aromatic ring is contained in a polymer chain in an extremely small amount in a specific ratio, there is a range in which the impulse fracture strength increases even if the crystallinity decreases. That is, it was found that there is a range in which the impulse fracture strength is improved in the ratio of aromatic rings contained in the ethylene polymer chain and the crystallinity of the ethylene polymer. This improving effect is recognized in a wide temperature range from low temperature to high temperature, and is particularly remarkable in the high temperature range.

本発明において、エチレン系重合体鎖中の、芳香族環を
有する単位は、エチレン単位100モルに対して、0.005〜
1モル、好ましくは0.01〜0.7モルの範囲で適用され
る。
In the present invention, the unit having an aromatic ring in the ethylene polymer chain is from 0.005 to 100 mol of ethylene unit.
It is applied in the range of 1 mol, preferably 0.01-0.7 mol.

該芳香族環を有する単位が、エチレン単位100モルに対
して0.005モル未満においては、改良効果がほとんどみ
られず、1モルを越える場合においては、芳香族環を含
まない場合よりもインパルス破壊強度はかえって低下
し、また高圧ラジカル重合による場合では開始剤の消費
が大きく、高価な芳香族化合物を多量使用することにな
るので、不経済である。また本発明において、エチレン
系重合体のX線回折による結晶化度は30%以上である。
好ましくは、該エチレン系重合体と実質的に同一条件下
で得られた芳香族環を含まないエチレンホモポリマーの
結晶化度の低下割合いを25%までに抑えたものである。
結晶化度の上限は、エチレン系重合体と実質的に同一条
件下で得られたエチレンホモポリマーの結晶化度以下に
おのずと決定される。また結晶化度が30%以下では、当
該エチレンホモポリマーに比べインパルス破壊強度がか
えって低下し、体積固有抵抗率も低下する。本発明にお
いては芳香族環を有する単位の含量と結晶化度の両方の
条件を同時に満たすことが必要である。
When the amount of the unit having the aromatic ring is less than 0.005 mol per 100 mol of the ethylene unit, almost no improvement effect is observed, and when it exceeds 1 mol, the impulse breaking strength is higher than that when the unit does not contain the aromatic ring. On the contrary, it decreases, and in the case of high pressure radical polymerization, the consumption of the initiator is large, and a large amount of expensive aromatic compounds are used, which is uneconomical. Further, in the present invention, the crystallinity of the ethylene polymer by X-ray diffraction is 30% or more.
Preferably, the reduction rate of the crystallinity of the ethylene homopolymer containing no aromatic ring obtained under substantially the same conditions as the ethylene polymer is suppressed to 25%.
The upper limit of the crystallinity is naturally determined to be equal to or lower than the crystallinity of the ethylene homopolymer obtained under substantially the same conditions as the ethylene polymer. When the crystallinity is 30% or less, the impulse fracture strength is rather reduced and the volume resistivity is also reduced as compared with the ethylene homopolymer. In the present invention, it is necessary to satisfy both conditions of the content of units having an aromatic ring and the crystallinity at the same time.

本発明のエチレン系重合体の密度は、0.890〜0.950g/cm
3の範囲が好ましい。また、メルトインデックス(以下M
Iと略す)は、好ましくは0.05〜50g/10分、さらに好ま
しくは0.1〜20g/10分の範囲である。
The density of the ethylene polymer of the present invention is 0.890 to 0.950 g / cm.
A range of 3 is preferred. In addition, the melt index (hereinafter M
(Abbreviated as I) is preferably in the range of 0.05 to 50 g / 10 minutes, more preferably 0.1 to 20 g / 10 minutes.

本発明のエチレン系重合体は、エチレンのほかに他の不
飽和単量体を含み得るものであって、この不飽和単量体
としては、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、セ
キヘン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン−1、
デセン−1、酢酸ビニル、アクリル酸エチル、メタアク
リル酸またはそのエステルおよびこれらの混合物などを
例示することができる。
The ethylene polymer of the present invention may contain other unsaturated monomer in addition to ethylene, and as the unsaturated monomer, propylene, butene-1, pentene-1, and sekihen-1 can be used. , 4-methylpentene-1, octene-1,
Examples thereof include decene-1, vinyl acetate, ethyl acrylate, methacrylic acid or its ester, and mixtures thereof.

上記エチレン系重合体中の不飽和単量体の含有量は0〜
3モル%、特に1モル%以下が好ましい。
The content of unsaturated monomer in the ethylene polymer is 0 to
It is preferably 3 mol%, particularly preferably 1 mol% or less.

本発明のエチレン系重合体は他の芳香族単位を含まない
エチレン系重合体を配合して使用することができる。他
のエチレン系重合体を配合した組成物も、本発明の好ま
しい実施態様であり、組成物中の芳香族単位含量が上記
範囲にあることにより、組成物のインパルス破壊強度が
改良される。
The ethylene polymer of the present invention can be used by blending with another ethylene polymer containing no aromatic unit. A composition containing another ethylene polymer is also a preferred embodiment of the present invention, and the impulse breakdown strength of the composition is improved when the content of the aromatic unit in the composition is within the above range.

本発明のエチレン系重合体に配合する他のエチレン系重
合体としては、エチレン単独重合体、エチレンとプロピ
レン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−
メチルペンテン−1、オクテン−1、デセン−1等の炭
素数3〜12のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと
酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸、メタアクリル酸エチル、マレイン酸、無水マレイ
ン酸等の極性基含有モノマーとの共重合体、あるいは前
記エチレン単独重合体もしくはエチレンとα−オレフィ
ン共重合体をアクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボ
ンまたはその誘導体で変性した重合体等およびそれらの
混合物が挙げられる。
Other ethylene-based polymers to be added to the ethylene-based polymer of the present invention include ethylene homopolymer, ethylene and propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-.
Copolymers of α-olefins having 3 to 12 carbon atoms such as methylpentene-1, octene-1, and decene-1, ethylene and vinyl acetate, acrylic acid, ethyl acrylate, methacrylic acid, ethyl methacrylate, malein Acid, a copolymer of a polar group-containing monomer such as maleic anhydride, or the ethylene homopolymer or ethylene-α-olefin copolymer modified with an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid or maleic acid or a derivative thereof. Examples include coalescing and the like and mixtures thereof.

(ホ)作用および発明の効果 本発明のエチレン系重合体は、電気絶縁材料として絶縁
耐力に優れ、特に、衝撃電圧に対する耐破壊強度が高温
領域で優れているので超高圧電力ケーブル用絶縁材料と
して非常に有用である。
(E) Action and Effect of the Invention The ethylene-based polymer of the present invention has excellent dielectric strength as an electric insulating material, and in particular, it has excellent puncture resistance against impact voltage in a high temperature region, and therefore, as an insulating material for an ultra-high voltage power cable. Very useful.

本発明においては、エチレン系重合体の性質を著く損わ
ない範囲において、オレフィン重合体(共重合体も含
む)、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱
可塑性樹脂、石油樹脂、クロマン−インデン樹脂、エチ
レン−プロピレン系共重合体ゴム(EPR、EPDM等)、SB
R、NBR、ブタジエンゴム、IIR、クロロプレンゴム、イ
ソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロッ
ク共重合体等の合成ゴムまたは天然ゴム等の少なくとも
1種と混合して用いることができる。
In the present invention, an olefin polymer (including a copolymer), polyacrylonitrile, polyamide, polycarbonate, ABS resin, polystyrene, polyphenylene oxide, polyvinyl alcohol resin, as long as the properties of the ethylene polymer are not significantly impaired. , Vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, thermoplastic resin such as polyester resin, petroleum resin, chroman-indene resin, ethylene-propylene copolymer rubber (EPR, EPDM, etc.), SB
It can be used by mixing with at least one kind of synthetic rubber such as R, NBR, butadiene rubber, IIR, chloroprene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene-styrene block copolymer or natural rubber.

一方、本発明では、有機・無機系のフィラー、酸化防止
剤、滑剤、有機・無機系の各種顔料、紫外線防止剤、分
散剤、銅害防止剤、中和剤、発泡剤、可塑剤、気泡防止
剤、難燃剤、架橋剤、流れ性改良剤、ウェルド強度改良
剤、核剤等の添加剤を本発明の効果を著しく損わない範
囲で添加しても差支えない。
On the other hand, in the present invention, organic / inorganic fillers, antioxidants, lubricants, various organic / inorganic pigments, UV inhibitors, dispersants, copper damage inhibitors, neutralizing agents, foaming agents, plasticizers, bubbles Additives such as an inhibitor, a flame retardant, a cross-linking agent, a flowability improver, a weld strength improver and a nucleating agent may be added within a range that does not significantly impair the effects of the present invention.

また本発明のエチレン系重合体は未架橋のまま用いても
よく、あるいは必要ならば架橋処理を施して用いること
ができる。その架橋方法は通常の架橋方法が適用され
る。
Further, the ethylene polymer of the present invention may be used without being cross-linked, or may be subjected to a cross-linking treatment if necessary. As the crosslinking method, a general crosslinking method is applied.

(ヘ)実施例 以下実施例を示す。(F) Examples Examples will be shown below.

実施例1〜11 窒素およびエチレンで充分に置換した攪拌機付き金属製
オートクレーブに所定量のエチレン、芳香族化合物およ
び連鎖移動剤であるn−ヘプタンを仕込み、更に重合開
始剤であるジ・ターシャリーブチルパーオキシドを注入
し、圧力1900kg/cm2、重合温度180℃、重合時間40分間
の重合条件で重合を行なった(製法1)。
Examples 1 to 11 A metal autoclave equipped with a stirrer, which was sufficiently replaced with nitrogen and ethylene, was charged with a predetermined amount of ethylene, an aromatic compound and n-heptane which was a chain transfer agent, and di-tert-butyl which was a polymerization initiator. Polymerization was carried out under the conditions of injection of peroxide, pressure of 1900 kg / cm 2 , polymerization temperature of 180 ° C. and polymerization time of 40 minutes (Production Method 1).

生成したポリマーの一部を加熱四塩化炭素に溶解し、こ
れを多量のアセトン中に投入して再沈し、この操作を数
回繰返して精製した後真空乾燥した。
A part of the produced polymer was dissolved in heated carbon tetrachloride, poured into a large amount of acetone and reprecipitated, and this operation was repeated several times for purification and then vacuum drying.

精製したポリマーを加熱圧縮により厚さ500μmのシー
トに成形し、対照に同一厚さの芳香族化合物を含まない
エチレン重合体のシートを用いた補償法による赤外分光
分析によって、各生成ポリマー中の芳香族化合物に由来
する単位の定量を行なった。
The purified polymer was molded into a sheet with a thickness of 500 μm by heat compression, and by infrared spectroscopy by compensation method using a sheet of ethylene polymer containing no aromatic compound of the same thickness as a control, the Quantitation of units derived from aromatic compounds was performed.

各生成ポリマー中に含まれる芳香族化合物に由来する単
位の定量は、主として1600cm-1付近の芳香族環に帰属さ
れる吸収の吸光度より行なった。また、各生成ポリマー
のメルトインデックスの測定はJIS K-6760に準拠して行
ない、結晶化度の測定はX線回折法によった。インパル
ス破壊試験は次のようにして行ない、その結果を第1表
に示した。
The amount of the unit derived from the aromatic compound contained in each produced polymer was determined mainly from the absorbance of absorption attributed to the aromatic ring near 1600 cm -1 . Further, the melt index of each produced polymer was measured according to JIS K-6760, and the crystallinity was measured by an X-ray diffraction method. The impulse breakdown test was performed as follows, and the results are shown in Table 1.

試料は加熱圧縮成形により厚さ50μmのシートとした。The sample was formed into a sheet having a thickness of 50 μm by heat compression molding.

電極系には固定電極、いわゆるマッケオン電極(第1
図)を使用した。電極系の基板4はポリメチルメタクリ
レート製でその中央部には直径1/2インチの穴があいて
いる。電極は1/2インチのステンレス球1を用いた。試
料2は約8〜10mm角に切ったものを電極の間にはさん
だ。試料2と電極の間には脱気したエポキシ樹脂3を充
てんし硬化させた。このようなマッケオン電極をシリコ
ンオイルで満たされた容器に浸し、これを20℃および80
℃の恒温槽に入れて測定を行なった。破壊に用いた電圧
波形は負極性、1×40μsのインパルス波形で、波形を
オシロスコープで観察し、波頭で破壊したものをデータ
として採用し、20点以上の平均値をとった。
The electrode system includes a fixed electrode, a so-called McKeon electrode (first
Figure) was used. The electrode system substrate 4 is made of polymethylmethacrylate and has a hole having a diameter of 1/2 inch in the center thereof. A 1/2 inch stainless steel ball 1 was used as the electrode. Sample 2 was cut into 8 to 10 mm square pieces and sandwiched between the electrodes. A degassed epoxy resin 3 was filled between the sample 2 and the electrode and cured. Immerse such a McKeon electrode in a container filled with silicone oil and apply it at 20 ° C and 80 ° C.
The measurement was carried out by placing in a constant temperature bath at ℃. The voltage waveform used for destruction was a negative polarity, 1 × 40 μs impulse waveform, the waveform was observed with an oscilloscope, and the one that was destroyed at the wave front was used as data, and the average value of 20 points or more was taken.

比較例1 上記製法1と同様の重合条件で、芳香族化合物を注入し
ないで、エチレンホモポリマーを調製し、同様の測定を
行い、その結果を第1表に示した。
Comparative Example 1 Under the same polymerization conditions as in the above Production Method 1, an ethylene homopolymer was prepared without injecting an aromatic compound, and the same measurement was carried out. The results are shown in Table 1.

比較例2および比較例3 上記製法1と同様の重合条件で、芳香族環を有する単位
の含量を本発明の範囲外としたエチレン系重合体を調製
し、同様の測定を行ない、その結果を第1表に示した。
Comparative Example 2 and Comparative Example 3 Under the same polymerization conditions as in the above Production Method 1, an ethylene-based polymer was prepared in which the content of the unit having an aromatic ring was outside the range of the present invention, and the same measurement was carried out. The results are shown in Table 1.

比較例4 上記製法1における連鎖移動剤のn−ヘプタンの代わり
にプロピレンを用いて、ほかは同一の条件で重合を行な
い(製法2)、エチレン系重合体を調製し、同様の測定
を行い、結果を第1表に示した。
Comparative Example 4 Polymerization was carried out under the same conditions except that propylene was used instead of n-heptane as the chain transfer agent in the above Production Method 1 (Production Method 2) to prepare an ethylene-based polymer, and the same measurement was performed. The results are shown in Table 1.

評価結果 第1表から明らかなように実施例1〜11は本発明の重合
体がエチレンホモポリマー(比較例1)より耐破壊強度
が低温および高温ですぐれており、特に高温領域で優れ
ていることを示すものである。
Evaluation results As is clear from Table 1, in Examples 1 to 11, the polymers of the present invention have superior fracture resistance to ethylene homopolymer (Comparative Example 1) at low temperature and high temperature, and are particularly excellent in high temperature region. It means that.

一方、比較例2,3において、芳香族化合物含量を本発明
の範囲外としたところ改良効果はみられなかった。
On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3, when the aromatic compound content was outside the range of the present invention, no improvement effect was observed.

また、比較例4において、結晶化度を本発明の範囲外と
したところ、同様に改良効果はみられなかった。
Further, in Comparative Example 4, when the crystallinity was out of the range of the present invention, the similar improving effect was not observed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明におけるインパルス破壊試験用マッケオ
ン電極を示す略側面図である。 1……ステンレス球 2……試料 3……エポキシ樹脂 4……ポリメチルメタクリレート製基板
FIG. 1 is a schematic side view showing a McKeon electrode for impulse breakdown test in the present invention. 1 ... Stainless steel ball 2 ... Sample 3 ... Epoxy resin 4 ... Polymethyl methacrylate substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 重信 千葉県市川市八幡1−15―10 (56)参考文献 特開 昭58−11511(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigenobu Kawakami 1-15-10 Hachiman, Ichikawa City, Chiba (56) References JP-A-58-11511 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】重合体鎖中に、エチレン単位100モルに対
し、芳香族環を有する単位を0.005〜1モルの割合で含
み、X線回折による結晶化度が30%以上である高圧ラジ
カル重合法によって得られるエチレン系重合体から成る
電気絶縁材料。
1. A high-pressure radical polymer containing 0.005 to 1 mol of a unit having an aromatic ring in 100 mol of ethylene units in a polymer chain and having a crystallinity of 30% or more by X-ray diffraction. An electrically insulating material made of an ethylene polymer obtained by a legal method.
【請求項2】前記エチレン系重合体が他の単量体を含有
するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の電気絶縁材料。
2. The electrical insulating material according to claim 1, wherein the ethylene polymer contains another monomer.
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