本發(fā)明涉及交聯(lián)性樹脂組合物及電線/線纜,更詳細(xì)而言,涉及含有乙烯系樹脂的電絕緣性良好的交聯(lián)性樹脂組合物、及將該樹脂組合物的交聯(lián)物作為絕緣覆蓋層形成于導(dǎo)體上而成的電線/線纜。
背景技術(shù):
電力用的絕緣覆蓋電線/線纜通常是通過(guò)利用擠出加工將交聯(lián)性樹脂組合物覆蓋在導(dǎo)體上后,對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)處理而形成絕緣覆蓋層來(lái)制造。
此處,對(duì)于絕緣覆蓋電線/線纜中所使用的交聯(lián)性樹脂組合物要求對(duì)噴霜(blooming)、變色的抵抗性、耐焦燒性、加工穩(wěn)定性、耐水樹性、耐熱變形性、耐熱老化性等。
作為具備這樣的要求特性且保存穩(wěn)定性良好的樹脂組合物,本申請(qǐng)人提出了在含有乙烯系樹脂、穩(wěn)定劑及有機(jī)過(guò)氧化物的交聯(lián)性樹脂組合物中,組合使用受阻酚型穩(wěn)定劑、硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑和受阻胺型穩(wěn)定劑作為穩(wěn)定劑(參照下述專利文獻(xiàn)1)。
另外,通過(guò)擠出加工連續(xù)地制造的電線/線纜的長(zhǎng)度(生產(chǎn)單元)理想的是盡可能長(zhǎng)。
這是因?yàn)?,如果延長(zhǎng)電線/線纜的生產(chǎn)單元,則能夠減少它們的連接接頭的數(shù)量,由此能夠減少電力系統(tǒng)的破壞概率。
然而,實(shí)現(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng)、換言之長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)將絕緣覆蓋層擠出成形是不容易的。
即,在為了將線纜的絕緣覆蓋層成形而投入了交聯(lián)性樹脂組合物的擠出機(jī)內(nèi),由于經(jīng)焦燒(部分交聯(lián))的樹脂成分及粘度較高的穩(wěn)定劑,引起篩網(wǎng)堵塞而閉塞,由此,機(jī)內(nèi)壓力上升,從而變得無(wú)法進(jìn)行穩(wěn)定的擠出加工。
進(jìn)而,在用于將線纜的絕緣覆蓋層成形的擠出機(jī)中,通常為了防止篩網(wǎng)的破裂、對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載,以若機(jī)內(nèi)壓力達(dá)到一定以上的值則限位開關(guān)工作從而停止擠出操作的方式構(gòu)成,由于擠出操作停止,導(dǎo)致無(wú)法使生產(chǎn)單元為期望的長(zhǎng)度。
另外,出于近年的電力線纜的高電壓化、防止送電中的絕緣破壞事故等理由,要求極力避免異物向絕緣覆蓋層中的混入,與此相伴,使用與擠出機(jī)的篩網(wǎng)相比細(xì)的網(wǎng)眼的情況變多。由此,促進(jìn)篩網(wǎng)的堵塞而變得容易引起閉塞,機(jī)內(nèi)壓力會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)上升而使得擠出操作停止。其結(jié)果是,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)將絕緣覆蓋層擠出成形(實(shí)現(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng))是極其困難的。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-83516號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
本發(fā)明是基于以上的實(shí)際情況而作出的。
本發(fā)明的目的在于,提供一種交聯(lián)性樹脂組合物,其在投入的擠出機(jī)內(nèi)不易引起壓力上升,能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地將絕緣覆蓋層擠出成形,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng)。
本發(fā)明的又一目的在于,提供與使用以往公知的交聯(lián)性樹脂組合物制造的電線/線纜相比,能夠延長(zhǎng)生產(chǎn)單元的電線/線纜。
用于解決問(wèn)題的方案
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過(guò)使用熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為一定溫度以下的受阻胺型光穩(wěn)定劑作為構(gòu)成交聯(lián)性樹脂組合物的穩(wěn)定劑、并且使構(gòu)成穩(wěn)定劑的所有化合物的分子量為一定以下,由此顯著地抑制投入了該交聯(lián)性樹脂組合物的擠出機(jī)內(nèi)的壓力的上升,基于所述見解,完成了本發(fā)明。
(1)即,本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的特征在于,含有:乙烯系樹脂(a)100質(zhì)量份、包含熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以下的受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)0.001~0.5質(zhì)量份的穩(wěn)定劑(b)、以及有機(jī)過(guò)氧化物(c)0.5~3.0質(zhì)量份,構(gòu)成前述穩(wěn)定劑(b)的所有化合物的分子量為1500以下。
利用這樣構(gòu)成的交聯(lián)性樹脂組合物,通過(guò)使受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以下,從而該受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)在擠出溫度條件下呈液態(tài),不會(huì)在篩網(wǎng)的線材上固化而附著。
另外,由于構(gòu)成穩(wěn)定劑(b)的所有化合物的分子量低至1500以下,因此該化合物的粘度也變低,容易通過(guò)擠出機(jī)內(nèi)的篩網(wǎng),從而也不會(huì)引起堵塞(閉塞)。
(2)在本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中,前述受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的分子量?jī)?yōu)選為900以下。
(3)在本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中,構(gòu)成前述穩(wěn)定劑(b)的所有化合物中,優(yōu)選根據(jù)iso1628-1測(cè)定的110℃的比濃粘度為0.5~3.0cm3/g、40℃的比濃粘度為1.0~4.0cm3/g。
(4)在本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中,作為前述穩(wěn)定劑(b),優(yōu)選與前述受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)一起含有受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)和硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)。
(5)本發(fā)明的電線/線纜的特征在于,其是用使本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物交聯(lián)而形成的絕緣覆蓋層覆蓋導(dǎo)體而成的。
發(fā)明的效果
利用本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物,不易引起投入了其的擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升,能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地將絕緣覆蓋層擠出成形,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng)。
利用本發(fā)明的電線/線纜,與使用以往公知的交聯(lián)性樹脂組合物而制造的電線/線纜相比,能夠延長(zhǎng)生產(chǎn)單元。
因此,通過(guò)使用本發(fā)明的電線/線纜(長(zhǎng)的生產(chǎn)單元),能夠減少生產(chǎn)單元間的連接接頭的數(shù)量,由此,能夠大幅降低電力系統(tǒng)的破壞概率。
具體實(shí)施方式
以下,詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
<交聯(lián)性樹脂組合物>
本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物含有乙烯系樹脂(a)、包含受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的穩(wěn)定劑(b)、以及有機(jī)過(guò)氧化物(c)。
<乙烯系樹脂(a)>
作為構(gòu)成本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的乙烯系樹脂(a),沒(méi)有特別限定,可列舉出:高壓法低密度乙烯均聚物、高壓法低密度乙烯共聚物、高密度乙烯共聚物、中密度乙烯共聚物、直鏈狀低密度乙烯共聚物、直鏈狀超低密度乙烯共聚物等。
這些乙烯(共)聚合物可以通過(guò)以往公知的方法來(lái)制造,可以單獨(dú)或組合2種以上的樹脂作為乙烯系樹脂(a)來(lái)使用。
作為乙烯系樹脂(a)的制造中使用的聚合催化劑,在高壓法的聚合的情況下,可例示出:有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物、氧等自由基產(chǎn)生催化劑,在其他聚合法的情況下,可例示出:齊格勒系催化劑、菲利浦系催化劑、茂金屬催化劑等。
在制造由共聚物形成的乙烯系樹脂(a)時(shí),作為與乙烯共聚的α-烯烴,可例示出:丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯。
作為適宜的乙烯系樹脂(a),可列舉出:密度為0.91~0.94g/cm3、特別是為0.915~0.930g/cm3、熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0.01~10g/10分鐘、特別是為0.5~5g/10分鐘的高壓法低密度乙烯均聚物、高壓法低密度乙烯共聚物及直鏈狀低密度乙烯共聚物。
若使用密度過(guò)小的乙烯系樹脂,則最終形成的絕緣覆蓋層的耐摩耗性差,另一方面,若使用密度過(guò)大的乙烯系樹脂,則有最終形成的絕緣覆蓋層的撓性差的傾向。
另外,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率過(guò)小的乙烯系樹脂的加工性差,另一方面,若使用熔體質(zhì)量流動(dòng)速率過(guò)大的乙烯系樹脂,則有最終形成的絕緣覆蓋層的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱變形性、圓度等降低的傾向。
<穩(wěn)定劑(b)>
構(gòu)成本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的穩(wěn)定劑(b)中包含熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以下的受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)作為必須成分。
穩(wěn)定劑(b)可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。
作為除受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)以外的穩(wěn)定劑(b),可列舉出:除受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)以外的光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、加工穩(wěn)定劑等。
對(duì)于作為必須的穩(wěn)定劑(b)的受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3),可列舉出:下述通式(1)所示的化合物、該化合物的二聚體~四聚體(該情況下、r1為2~4價(jià)的基團(tuán))。
通式(1)
〔上述通式(1)中,
·x:-c(o)-、-ch2-
·y:-o-、-ch2-、-nh-、-n(ch3)-、-n(c2h5)-、-o-c(o)-
·r1:-h、-cnh2n+1、-c6h5、-c6h4-ch3、-c6h3(ch3)2、-c6h4-c2h5、-c6h11、-cr3r4-、
(r1為2價(jià)基團(tuán)時(shí),在該基團(tuán)的兩端鍵合y所示的基團(tuán)而形成二聚體。)
(r1為3價(jià)基團(tuán)時(shí),在該基團(tuán)的端部鍵合y所示的基團(tuán)而形成三聚體,為4價(jià)基團(tuán)時(shí),在該基團(tuán)的端部鍵合y所示的基團(tuán)而形成四聚體。)
·r2:-h、-cnh2n+1、-c6h5、-c6h4-ch3、-c6h3(ch3)2、-c6h4-c2h5、-c6h11、-cr3r4-、-o-cnh2n+1、-o-c6h5、-o-c6h4-ch3、-o-c6h3(ch3)2、-o-c6h4-c2h5、-o-c6h11、-o-c6h10-ch3、-o-c6h9(ch3)2、-o-c6h10-c2h5
·r3:-h、-cnh2n+1、-c6h5、-c6har5b(oh)(5-a-b)
·r4:-h、-cnhn
·r5:-h、-ch3、-c2h5、-c3h7、-c4h9
(上述中,n=1~8的正整數(shù)、a和b為正整數(shù),a+b=1~4。)〕
受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以下,優(yōu)選為90℃以下。
熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過(guò)100℃的受阻胺型光穩(wěn)定劑在擠出加工時(shí)的加工溫度(例如110~140℃)下不能完全熔融,有固化狀態(tài)的受阻胺型光穩(wěn)定劑附著在擠出機(jī)內(nèi)的篩網(wǎng)上的擔(dān)心。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的長(zhǎng)時(shí)間的擠出穩(wěn)定性,受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的分子量通常必須為1500以下,優(yōu)選為1200以下、更優(yōu)選為900以下。
對(duì)于分子量超過(guò)1500的受阻胺型光穩(wěn)定劑,會(huì)引起擠出機(jī)內(nèi)的篩網(wǎng)的堵塞(閉塞)而導(dǎo)致擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升,無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的擠出加工(參照后述的比較例1及2)。
作為受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的具體例,可列舉出:四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丁烷-1,2,3,4-四羧酸酯(adekacorporation制la-52)、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯(adekacorporation制la-87)、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(adekacorporation制la-77、或basf公司制tinuvin770)等,它們可以單獨(dú)或組合2種以上作為(b3)成分來(lái)使用。
作為受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的含量,相對(duì)于乙烯系樹脂(a)100質(zhì)量份為0.001~0.5質(zhì)量份,優(yōu)選為0.003~0.1質(zhì)量份。
不含有受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)、或其含量過(guò)少的情況下,通過(guò)后述的有機(jī)過(guò)氧化物(c)的二次分解生成的水會(huì)增加,會(huì)損害電特性(絕緣性)(參照后述的比較例3)。
另一方面,該含量過(guò)多的情況下,有時(shí)對(duì)于保存穩(wěn)定性的效果飽和,會(huì)損害電特性及耐熱老化性。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的長(zhǎng)時(shí)間的擠出穩(wěn)定性,不僅受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)、而且構(gòu)成穩(wěn)定劑(b)的所有化合物的分子量必須為1500以下,優(yōu)選為1200以下。
含有分子量超過(guò)1500的穩(wěn)定劑的情況下,那樣的高分子量的穩(wěn)定劑引起擠出機(jī)內(nèi)的篩網(wǎng)的堵塞(閉塞)而導(dǎo)致擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升,不能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的擠出加工。
另外,在包含受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的構(gòu)成穩(wěn)定劑(b)的所有化合物中,優(yōu)選根據(jù)iso1628-1測(cè)定的110℃的比濃粘度為0.5~3.0cm3/g、40℃的比濃粘度為1.0~4.0cm3/g。
含有110℃的比濃粘度超過(guò)3.0cm3/g、或40℃的比濃粘度超過(guò)4.0cm3/g的穩(wěn)定劑的情況下,那樣的高粘度的穩(wěn)定劑引起擠出機(jī)內(nèi)的篩網(wǎng)的堵塞(閉塞)而導(dǎo)致擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升,不能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的擠出加工。
本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中優(yōu)選含有受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)及硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)作為構(gòu)成穩(wěn)定劑(b)的抗氧化劑。
對(duì)于作為任選穩(wěn)定劑(b)的受阻酚型穩(wěn)定劑(b1),可列舉出由具有受阻酚結(jié)構(gòu)、分子量為1500以下的化合物形成的穩(wěn)定劑。
作為受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)的具體例,可例示出:4,4’-硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(shiprokaseikaisha,ltd.制seenoxbcs)、4,4’-硫代雙-(6-叔丁基鄰甲酚)(ethylcorporation制ethanox736)、四[亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]甲烷(basf公司制irganox1010)、n,n’-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?;鵠肼(basf公司制irganox1024)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)異氰脲酸(cytecindustriesinc.制cyanox1790)、1,3,5-三甲基-2,4-6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(albemarlecorporation制ethanox330)、三乙二醇-雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯](basf公司制irganox245)、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](basf公司制irganox259)、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(basf公司制irganox1076)、n,n’-六亞甲基雙(3,5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂酰胺)(basf公司制irganox1098)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(basf公司制irganox1330)、三-(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-異氰脲酸酯(basf公司制irganox3114)、異辛基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(basf公司制irganox1135)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷(旭電化株式會(huì)社adekastubao-30)、4,4’-丁叉基雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚(旭電化株式會(huì)社adekastubao-40)、2,2’-硫代雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等,它們可以單獨(dú)或組合2種以上作為(b1)成分來(lái)使用。
作為受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)的含量,相對(duì)于乙烯系樹脂(a)100質(zhì)量份優(yōu)選為0.01~1.0質(zhì)量份、更優(yōu)選為0.02~0.5質(zhì)量份。
對(duì)于作為任選穩(wěn)定劑(b)的硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2),可列舉出由具有碳數(shù)10~20的烷基、分子量為1500以下的化合物形成的穩(wěn)定劑。
對(duì)于作為任選穩(wěn)定劑(b)的硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)的具體例,可例示出:硫代二丙酸二月桂酯(吉富制藥株式會(huì)社制dltp“yoshitomi”)、硫代二丙酸二硬脂酯(吉富制藥株式會(huì)社制dstp“yoshitomi”)及硫代二丙酸二肉豆蔻酯(吉富制藥株式會(huì)社制dmtp“yoshitomi”)等,它們可以單獨(dú)或組合2種以上作為(b2)成分來(lái)使用。
作為硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)的含量,相對(duì)于乙烯系樹脂(a)100質(zhì)量份優(yōu)選為0.005~0.6質(zhì)量份、更優(yōu)選為0.01~0.3質(zhì)量份。
<有機(jī)過(guò)氧化物(c)>
構(gòu)成本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的有機(jī)過(guò)氧化物(c)可列舉出作為乙烯系樹脂的交聯(lián)劑使用的公知的化合物。
作為有機(jī)過(guò)氧化物(c)的具體例,可列舉出:過(guò)氧化二叔丁基、過(guò)氧化苯甲酸-1,1-雙叔丁酯、2,2-雙(過(guò)氧化叔丁基)丁烷、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(過(guò)氧化叔丁基)己烷、過(guò)氧化叔丁基異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(過(guò)氧化叔丁基)-3-己炔等,它們可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。
在本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中,作為有機(jī)過(guò)氧化物(c)的含量,相對(duì)于乙烯系樹脂(a)100質(zhì)量份,通常為0.5~3.0質(zhì)量份,優(yōu)選為1.0~2.5質(zhì)量份。
有機(jī)過(guò)氧化物(c)的含量小于0.5質(zhì)量份的情況下,最終形成的絕緣覆蓋層的耐熱變形性變差。
另一方面,該含量超過(guò)3.0質(zhì)量份的情況下,得到的交聯(lián)性樹脂組合物的耐焦燒性變差。
<任選成分>
本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物中除了上述的乙烯系樹脂(a)、包含受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的穩(wěn)定劑(b)及有機(jī)過(guò)氧化物(c)以外,還可以在不損害本發(fā)明的樹脂組合物的特性的范圍內(nèi)根據(jù)使用目的含有除乙烯系樹脂(a)以外的烯烴系樹脂、各種添加劑及輔助材料。
對(duì)于作為任選成分的烯烴系樹脂,例如可列舉出:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-馬來(lái)酸共聚物、乙烯-二烯化合物共聚物、乙烯-乙烯基硅烷共聚物、馬來(lái)酸酐接枝乙烯系聚合物、丙烯酸接枝乙烯系聚合物、硅烷接枝乙烯系聚合物等。
另外,對(duì)于作為任選成分的各種添加劑、輔助材料,可列舉出:除上述的穩(wěn)定劑(b)以外的穩(wěn)定劑、加工性改良劑、分散劑、銅抑制劑、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、炭黑、三烯丙基異氰脲酸酯等交聯(lián)助劑、α-甲基苯乙烯二聚物等防焦劑。
本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物可以通過(guò)將必須成分〔乙烯系樹脂(a)、穩(wěn)定劑(b)及有機(jī)過(guò)氧化物(c)〕以及任選成分以規(guī)定的比率配混,進(jìn)行混煉、造粒來(lái)制備。
從向擠出機(jī)的螺桿擠入的容易度、處理性等觀點(diǎn)出發(fā),本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物優(yōu)選為平均粒徑2~7mm左右的顆粒狀。
此處,作為制造顆粒狀的交聯(lián)性樹脂組合物的方法,例如可列舉出:
(i)將乙烯系樹脂(a)、穩(wěn)定劑(b)及有機(jī)過(guò)氧化物(c)以及任選成分配混,用公知的混煉機(jī)(例如班伯里密煉機(jī)、連續(xù)混煉機(jī)、輥、雙螺桿擠出機(jī)等),將該配混物在乙烯系樹脂(a)的熔點(diǎn)以上且低于有機(jī)過(guò)氧化物(c)的分解溫度的溫度下加熱,進(jìn)行熔融混煉,將得到的樹脂組合物造粒為顆粒狀的方法;
(ii)將乙烯系樹脂(a)及穩(wěn)定劑(b)以及任選成分配混,用公知的混煉機(jī),將該配混物在乙烯系樹脂(a)的熔點(diǎn)以上的溫度下加熱,進(jìn)行熔融混煉,將得到的混煉物造粒為顆粒狀,接著,對(duì)該顆粒狀的混煉物添加加熱至熔點(diǎn)以上而成為液態(tài)的有機(jī)過(guò)氧化物(c),根據(jù)需要,通過(guò)在低于乙烯系樹脂(a)的熔點(diǎn)的溫度下熟化使有機(jī)過(guò)氧化物(c)均勻地分散于顆粒中的方法。
<電線/線纜>
本發(fā)明的電線/線纜是用使本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物交聯(lián)而形成的絕緣覆蓋層、即由該樹脂組合物的交聯(lián)物形成的絕緣覆蓋層覆蓋導(dǎo)體而成的。
本發(fā)明的電線/線纜可以如下來(lái)制造:在主要由銅或鋁形成的導(dǎo)體上,通過(guò)擠出加工覆蓋本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物,對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)處理,從而形成絕緣覆蓋層。
通??梢匀缦轮圃欤涸诘蛪壕€纜的情況下,利用單層擠出機(jī)僅覆蓋一層,在高壓線纜的情況下,利用3層擠出機(jī),將由基于內(nèi)部半導(dǎo)電層樹脂組合物的第1層、基于本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物的第2層、以及基于外部半導(dǎo)電層樹脂組合物的第3層形成的層疊體,在各樹脂的熔融溫度以上且低于有機(jī)過(guò)氧化物(c)的分解溫度的溫度下覆蓋在導(dǎo)體上,然后,在氮?dú)?、水蒸汽、硅油、熔融鹽等氣氛下,加熱至有機(jī)過(guò)氧化物(c)的分解溫度以上,使樹脂組合物交聯(lián)。
本發(fā)明的電線/線纜的機(jī)械特性、電特性(覆蓋層的絕緣性)、長(zhǎng)期保存性等各特性優(yōu)異,并且在其制造時(shí)(擠出成形工序),擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升少、能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行擠出加工。
實(shí)施例
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明不限定于這些實(shí)施例。此處,為了制造實(shí)施例及比較例的樹脂組合物而使用的乙烯系樹脂、穩(wěn)定劑及有機(jī)過(guò)氧化物如下述。
需要說(shuō)明的是,關(guān)于以下示出的各穩(wěn)定劑的比濃粘度如下求出:根據(jù)iso1628-1或jisk7367-3(2002),利用二甲苯將該穩(wěn)定劑制成濃度不同的稀釋溶液,利用毛細(xì)管粘度計(jì)在40℃及110℃下測(cè)定動(dòng)態(tài)粘度后,轉(zhuǎn)換為比濃粘度。
·樹脂(a-1):
高壓法低密度乙烯均聚物、熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(mfr)=2.2g/10分鐘、密度0.922g/cm3(株式會(huì)社nuc制)
·穩(wěn)定劑(b1-1):
·分子量=1178的受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)
·化合物名:四[亞甲基-3-(3,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]甲烷
·商品名:irganox1010(basf公司制)
·比濃粘度(40℃):3.2cm3/g
·比濃粘度(110℃):1.9cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:110~125℃
·穩(wěn)定劑(b1-2):
·分子量=359的受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)
·化合物名:4,4’-硫代雙-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)
·商品名:seenoxbcs(shiprokaseikaisha,ltd.制)
·比濃粘度(40℃):2.7cm3/g
·比濃粘度(110℃):1.3cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:160℃
·穩(wěn)定劑(b2-1):
·分子量=682的硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)
·化合物名:硫代二丙酸二硬脂酯
·商品名:dstp“yoshitomi”(吉富制藥株式會(huì)社制)
·比濃粘度(40℃):3.8cm3/g
·比濃粘度(110℃):2.6cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:64~67℃
·穩(wěn)定劑(b3-1):
·分子量=481的受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)
·化合物名:雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯
·商品名:la-77(adekacorporation制)
·比濃粘度(40℃):2.7cm3/g
·比濃粘度(110℃):1.6cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:81~85℃
·穩(wěn)定劑(b3-2):
·分子量=847的受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)
·化合物名:四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丁烷-1,2,3,4-四羧酸酯
·商品名:la-52(adekacorporation制)
·比濃粘度(40℃):3.0cm3/g
·比濃粘度(110℃):2.0cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:65~68℃
·穩(wěn)定劑(b3-3):
·分子量=2000~3100的受阻胺型光穩(wěn)定劑(比較用)
·化合物名:聚((6-((1,1,3,3-四甲基丁基)氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二基)(2-(2,2,6,6-四甲基-4哌啶基)亞氨基))六亞甲基((2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基))
·商品名:chimassorb944(basf公司制)
·比濃粘度(40℃):7.3cm3/g
·比濃粘度(110℃):4.7cm3/g
·熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:100~135℃
·穩(wěn)定劑(b3-4):
分子量=3100~4000的受阻胺型光穩(wěn)定劑(比較用)
琥珀酸二甲酯和1-(2羥基乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶縮聚物
商品名:tinuvin622(basf公司制)
比濃粘度(40℃):20.3cm3/g
比濃粘度(110℃):14.1cm3/g
熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:55~77℃
·有機(jī)過(guò)氧化物(c-1):過(guò)氧化二異丙苯
<實(shí)施例1>
按照下述表1所示的配方,將樹脂(a-1)100質(zhì)量份、作為受阻酚型穩(wěn)定劑(b1)的穩(wěn)定劑(b1-1)0.1質(zhì)量份及穩(wěn)定劑(b1-2)0.1質(zhì)量份、作為硫代二丙酸二烷基酯型穩(wěn)定劑(b2)的穩(wěn)定劑(b2-1)0.1質(zhì)量份、以及作為受阻胺型光穩(wěn)定劑(b3)的穩(wěn)定劑(b3-1)0.02質(zhì)量份配混,通過(guò)班伯里密煉機(jī)在180℃的溫度下混煉10分鐘后,將得到的混煉物造粒成直徑3mm、長(zhǎng)度2mm的顆粒狀。
接著,對(duì)得到的顆粒狀的混煉物添加進(jìn)行加熱而成為液態(tài)的有機(jī)過(guò)氧化物(c-1)1.6質(zhì)量份,用混合機(jī)在加熱至60℃的狀態(tài)下混合3小時(shí)后,冷卻至室溫,由此得到本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物。
<實(shí)施例2>
按照下述表1所示的配方,將穩(wěn)定劑(b3-1)的配混量改變?yōu)?.01質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物。
<實(shí)施例3>
按照下述表1所示的配方,將穩(wěn)定劑(b3-1)的配混量改變?yōu)?.005質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物。
<實(shí)施例4>
按照下述表1所示的配方,配混穩(wěn)定劑(b3-2)0.005質(zhì)量份代替穩(wěn)定劑(b3-1),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到本發(fā)明的交聯(lián)性樹脂組合物。
<比較例1>
按照下述表1所示的配方,配混穩(wěn)定劑(b3-3)0.005質(zhì)量份代替穩(wěn)定劑(b3-1),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到比較用的交聯(lián)性樹脂組合物。
<比較例2>
按照下述表1所示的配方,配混穩(wěn)定劑(b3-4)0.005質(zhì)量份代替穩(wěn)定劑(b3-1),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到比較用的交聯(lián)性樹脂組合物。
<比較例3>
按照下述表1所示的配方,不配混穩(wěn)定劑(b3-1),除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作,得到比較用的交聯(lián)性樹脂組合物。
對(duì)通過(guò)上述實(shí)施例1~4及比較例1~3得到的各個(gè)交聯(lián)性樹脂組合物,對(duì)擠出穩(wěn)定性、水分生成量、耐水樹性、耐熱老化性及加熱變形性進(jìn)行評(píng)價(jià)、測(cè)定。評(píng)價(jià)、測(cè)定方法如下述(1)~(5)。將結(jié)果一起示于表1。
(1)擠出穩(wěn)定性:
將80/150/400/80目的篩網(wǎng)安裝在有效長(zhǎng)度(l/d)=25的單螺桿擠出機(jī)上,以溫度115℃、轉(zhuǎn)速30rpm對(duì)實(shí)施例及比較例中得到的各個(gè)交聯(lián)性樹脂組合物進(jìn)行擠出,測(cè)定擠出剛剛開始后的機(jī)內(nèi)壓力和開始擠出后經(jīng)過(guò)8小時(shí)后的機(jī)內(nèi)壓力,算出其上升率。作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn),將上升率小于2%的情況記為合格。
(2)水分生成量:
利用壓縮壓制成形機(jī),對(duì)實(shí)施例及比較例中得到的各個(gè)交聯(lián)性樹脂組合物在120℃、0.5mpa進(jìn)行5分鐘片材的預(yù)備成形,接著在180℃、15mpa下交聯(lián)20分鐘,由此制作了厚度6mm的片材。
將該片材在空氣氣氛下在80℃保存28天,期間每24小時(shí)從6mm片材的厚度方向的中心部切出2g,用卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀在測(cè)定溫度200℃、測(cè)定時(shí)間20分鐘的條件下測(cè)定水分含量。
(3)耐水樹性:
利用壓縮壓制成形機(jī),對(duì)實(shí)施例及比較例中得到的各個(gè)交聯(lián)性樹脂組合物在120℃、0.5mpa下進(jìn)行5分鐘片材的預(yù)備成形,接著在180℃、15mpa下交聯(lián)20分鐘,由此制作了厚度3mm的片材。
使用水電極對(duì)該片材施加1kv/1000hz的交流電壓500小時(shí)后,將該片材沿厚度方向切成約0.1mm,從而制作了10個(gè)切片,將該切片浸漬于亞甲基藍(lán)染色液進(jìn)行染色,用光學(xué)顯微鏡對(duì)經(jīng)染色的切片進(jìn)行觀察,確認(rèn)有無(wú)水樹的發(fā)生,將未觀察到水樹發(fā)生的情況記為合格。
(4)耐熱老化性:
根據(jù)iec-60840進(jìn)行測(cè)定。對(duì)在溫度135℃下保存7天后的拉伸強(qiáng)度及拉升伸長(zhǎng)率的保持率進(jìn)行測(cè)定,將保持率為80%以上的情況記為合格。
(5)加熱變形性:
在iec-60811-2-1中規(guī)定的熱定型(hotset)下進(jìn)行評(píng)價(jià)。在200℃的高溫氣氛下、在矩形條狀的試驗(yàn)片上吊掛20n/cm2的載荷,將放置15分鐘后的標(biāo)記線距離的伸長(zhǎng)率為100%以下且除去載荷后的標(biāo)記線距離的永久伸長(zhǎng)率為10%以下的情況記為合格。
[表1]
由表1所示的結(jié)果可明確,對(duì)于實(shí)施例1~4中得到的交聯(lián)性樹脂組合物,投入了其的擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升率極低、擠出穩(wěn)定性優(yōu)異。
因此,由于利用實(shí)施例1~4中得到的交聯(lián)性樹脂組合物,能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地將絕緣覆蓋層擠出成形,因此能夠?qū)崿F(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng)。
另外,水分生成量少、耐水樹性、耐熱老化性及加熱變形性也優(yōu)異。適合作為電線/線纜的絕緣覆蓋材料。
與此相對(duì),對(duì)于比較例1及比較例2中得到的交聯(lián)性樹脂組合物,投入了其的擠出機(jī)內(nèi)的壓力上升率高、擠出穩(wěn)定性差。
因此,利用比較例1及比較例2中得到的交聯(lián)性樹脂組合物,不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地將絕緣覆蓋層擠出成形,不能實(shí)現(xiàn)電線/線纜的生產(chǎn)單元的延長(zhǎng)。
另外,由于比較例3中得到的交聯(lián)性樹脂組合物的耐水樹性及耐熱老化性差,因此不適合作為電線/線纜的絕緣覆蓋材料。