JPS628885B2 - - Google Patents
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- JPS628885B2 JPS628885B2 JP56060899A JP6089981A JPS628885B2 JP S628885 B2 JPS628885 B2 JP S628885B2 JP 56060899 A JP56060899 A JP 56060899A JP 6089981 A JP6089981 A JP 6089981A JP S628885 B2 JPS628885 B2 JP S628885B2
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- phr
- lead
- ethylene
- olefin
- electrical insulating
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は、エチレン・α−オレフイン・ポリエ
ン三元共重合ゴムをベースにした高耐熱性電気絶
縁組成物に関する。
ゴム状弾性を有する電気絶縁材料としてブチル
ゴムやエチレン・プロピレンゴムが広く使われて
いるが、これらの材料はずれもポリマーの物理強
度が低いため多量の無機充填剤で補強して使われ
ている。
このような無機充填剤としては、タルク、微粉
タルク、クレー、微粉クレー、シラン表面改質微
粉クレー、炭酸カルシウム、微粉炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、煙霧質シリカ、水酸化ア
ルミニウム、ケイ酸粉等が知られている。
これらの中でも高電圧用となると平均粒径、粒
径分布、配合されるときの分散性が問題となるた
め微粉タルク、微粉クレー、シラン表面改質微粉
クレー、微粉炭酸カルシウムが使われている。
これらの無機充填剤は価格面でベースとなるポ
リマーよりも割安であり、コストダウンができる
という利点を有するが、大量に配合されるためす
ぐれた耐熱性の材料を得ることは困難であつた。
一方本発明者らは、無機充填剤で補強する必要
のない、ある特定のエチレン・α−オレフイン・
ポリエン三元共重合ゴムをベースポリマーとする
耐熱性のすぐれた電気絶縁組成物について研究を
進め、先に出願したが、更にこのもののコストダ
ウンを目的として無機充填剤を配合すべく検討し
たところ、通常の微粉タルク、微粉クレー、シラ
ンカツプリング剤で処理した、表面改質微粉クレ
ー等を配合しても優れた耐熱性を得ることはでき
ず、ある特定の無機充填剤を配合して初めて非常
に優れた耐熱性の材料が得られることを見い出し
た。
本発明はこのような知見に基づいてなされたも
ので、エチレンと炭素数が4〜10のα−オレフイ
ンとポリエンとを、エチレン/α−オレフインの
重合モル比が80/20〜95/5となる範囲で、かつ
ヨウ素価表示で4〜30のポリエン成分を含むよう
共重合させて成るエチレン・α−オレフインゴム
に、シリコーン改質微粉クレー10〜60PHR、老
化防止剤0.5〜7PHR、安定剤5〜40PHRを配合
し、有機過酸化物で架橋させて成ることを特徴と
する耐熱性と電気絶縁性のすぐれた組成物を提供
するものである。
本発明に使用するエチレン・α−オレフイン・
ポリエン三元共重合ゴムとしては、例えばエチレ
ンと1−ブテンと5−エチリデン−2−ノルボル
デンとの三元共重合体があり、これは例えば三井
石油化学工業(株)から三井X−75の商品名で市販さ
れている。
本発明に使用するシリコーン表面改質微粉クレ
ーはシリコーンで表面が改質された微粉クレーで
あり、バーゲスピグメント(株)社からバーゲス5178
の商品名で市販されている。このものの配合量は
10〜60PHRが適切でこれより少ないと価格低減
の効果が薄く、これより多いと物理特性、耐熱性
が低下する。
本発明に使用される老化防止剤としては、例え
ば2−メルカプトベンズイミダゾール又はその誘
導体、ビス〔2−メチル−4−{3−n−アルキ
ル(C12or14)チオプロピオニルオキシ}5−t−
ブチルフエニル〕スルフイド、1・3・5−トリ
ス(3・5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベ
ンジル)−S−トリアジン−2・4・6・(1H・
3H・5H)トリオン、4・4′−ビス(2・2′−ジ
メチルベンゼン)ジフエニレンジアミン、ジフエ
ニルアミンとアセトンとの低温反応生成品等があ
る。
これらは1種又は必要に応じて2種以上配合さ
れる。
また、本発明に使用される安定剤としては、亜
鉛華、リサージ、鉛丹、三塩基性硫酸鉛、塩基性
亜硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、鉛−バリウム化
合物等がある。
これらのうち亜鉛華と鉛丹あるいは亜鉛華とリ
サージの併用が好ましい。
本発明において老化防止剤の配合量を0.5〜
7PHR、安定剤の配合量を5〜40PHRに限定した
のは次の理由による。
すなわち、老化防止剤の配合量が0.5PHR未満
であるかあるいは安定剤の配合量が5PHR未満で
は耐熱性が不充分となり、逆に老化防止剤の配合
量が7PHRを越えたり、安定剤の配合量が40PHR
を越えても耐熱性向上効果はそれ以上向上せず、
むしろ老化防止剤が過剰になるとブリードを生じ
るようになり、安定剤が過剰になると機械的物性
が低下するようになるのでいずれも好ましくな
い。
本発明において使用される有機過酸化物として
は、ジ−t−ブチルパ−オキサイド、ジ−t−ブ
チルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサ
イド、2・5−ジメチル−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)ヘキシン−
3、1・1−ビス(t−ブチル−パーオキシ)−
3・3・5−トリメチル−シクロヘキサン、n−
ブチル−4・4−ビス(t−ブチルパーオキシ)
バレレート等があり、特にジクミルパーオキサイ
ド、2・5−ジメチル−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)ヘキシン−3が
好ましい。
本発明において、有機過酸化物と共に架橋助剤
として、イオウ、トリアリルシアヌレート、トリ
アリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテ
ート、キノイド化合物、ポリ−P−ジニトロソベ
ンゼン等を適宜配合することができる。
本発明においては架橋効率、耐熱性等の点から
有機過酸化物の配合量は1〜5PHR、架橋助剤の
量は0.1〜7PHRが適切である。
なお、本発明の組成物には、耐熱性を低下させ
ない範囲で公知の他の添加剤を適宜配合すること
もできる。
本発明の組成物は、前記したエチレン・α−オ
レフイン・ポリエン三元共重合ゴムに老化防止
剤、安定剤を添加して60〜90℃の温度で5〜15分
間混練りし、更に架橋剤および架橋助剤を添加し
て15〜30分間混練りした後、常法により所定の成
形加工を行ない、160〜200℃で15〜30分間加熱架
橋させることにより得られる。
このようにして得られる本発明の組成物は、
158℃の恒温槽で168時間加熱した後でもその引張
強さ、伸びの各残存率がいずれも70%以上という
優れた耐熱性を有している。
またその機械的物性にも優れており、これらの
特性の要求される大容量送電高電圧ケーブル用絶
縁体、モーターの口出線や機器配線用の絶縁体、
あるいは原子力発電所用ケーブル絶縁体として好
適している。
次に実施例について記載する。
実施例
第1表の配合で、まず三井X−75と老化防止
剤、安定剤および充填剤を80℃のオープンロール
で10分間混練し、次いで架橋剤および架橋助剤を
添加して5分間混練りしてシート出しした。
次にこの組成物を厚さ1mmの枠板を使用して
160℃のプレスで30分間加熱加圧して架橋させ
た。
得られたシート資料からJISによるダンベル試
料を打抜き、JISに準拠して特性を測定した。
測定結果を第2表中に示す。
The present invention relates to a highly heat-resistant electrical insulation composition based on ethylene/α-olefin/polyene ternary copolymer rubber. Butyl rubber and ethylene/propylene rubber are widely used as electrical insulating materials with rubber-like elasticity, but because the physical strength of these polymers is low, they are reinforced with large amounts of inorganic fillers. Known examples of such inorganic fillers include talc, finely divided talc, clay, finely divided clay, silane surface-modified finely divided clay, calcium carbonate, finely divided calcium carbonate, magnesium carbonate, fumed silica, aluminum hydroxide, and silicate powder. It is being Among these, fine talc, fine clay, silane surface-modified fine clay, and fine calcium carbonate are used because the average particle size, particle size distribution, and dispersibility when blending pose problems for high voltage applications. These inorganic fillers are cheaper than the base polymer and have the advantage of reducing costs, but because they are blended in large quantities, it has been difficult to obtain materials with excellent heat resistance. On the other hand, the present inventors have discovered that certain ethylene, α-olefin, and
We conducted research on an electrical insulation composition with excellent heat resistance using polyene ternary copolymer rubber as a base polymer, and filed an application earlier.However, we also considered adding an inorganic filler to reduce the cost of this composition. It is not possible to obtain excellent heat resistance even by blending ordinary fine powder talc, fine powder clay, surface-modified fine powder clay treated with a silane coupling agent, etc., and only by blending a certain inorganic filler. It was discovered that a material with excellent heat resistance can be obtained. The present invention was made based on such knowledge, and consists of ethylene, an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms, and a polyene at a polymerization molar ratio of ethylene/α-olefin of 80/20 to 95/5. Ethylene/α-olefin rubber copolymerized to contain a polyene component with an iodine value of 4 to 30, silicone modified fine powder clay of 10 to 60 PHR, anti-aging agent of 0.5 to 7 PHR, stabilizer of 5 The present invention provides a composition with excellent heat resistance and electrical insulation properties, which is characterized by containing ~40 PHR and crosslinking with an organic peroxide. Ethylene/α-olefin used in the present invention
Examples of polyene ternary copolymer rubber include a terpolymer of ethylene, 1-butene, and 5-ethylidene-2-norbolden, which is available as a product of Mitsui X-75 from Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. It is marketed under the name The silicone surface-modified fine powder clay used in the present invention is a fine powder clay whose surface has been modified with silicone, and is manufactured by Burgess Pigment Co., Ltd.
It is commercially available under the trade name. The amount of this stuff is
10 to 60 PHR is appropriate; if it is less than this, the effect of reducing the price will be weak, and if it is more than this, the physical properties and heat resistance will deteriorate. Examples of anti-aging agents used in the present invention include 2-mercaptobenzimidazole or its derivatives, bis[2-methyl-4-{3-n-alkyl (C 12 or 14 ) thiopropionyloxy} 5-t-
butylphenyl] sulfide, 1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-S-triazine-2,4,6(1H.
3H, 5H) trione, 4,4'-bis(2,2'-dimethylbenzene)diphenylenediamine, and low-temperature reaction products of diphenylamine and acetone. These may be used alone or in combination of two or more if necessary. Stabilizers used in the present invention include zinc white, litharge, red lead, tribasic lead sulfate, basic lead sulfite, dibasic lead phosphite, and lead-barium compounds. Among these, a combination of zinc white and red lead or zinc white and resurge is preferred. In the present invention, the amount of anti-aging agent is 0.5~
The reason why the amount of stabilizer was limited to 5 to 40 PHR was as follows. In other words, if the amount of anti-aging agent added is less than 0.5 PHR or the amount of stabilizer added is less than 5 PHR, heat resistance will be insufficient; Amount is 40PHR
Even if the temperature is exceeded, the heat resistance improvement effect does not improve any further.
On the contrary, if the anti-aging agent is in excess, bleeding will occur, and if the stabilizer is in excess, the mechanical properties will deteriorate, which are both undesirable. The organic peroxides used in the present invention include di-t-butyl peroxide, di-t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butyl peroxy)hexane, 2,5-dimethyl-
2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-
3,1,1-bis(t-butyl-peroxy)-
3,3,5-trimethyl-cyclohexane, n-
Butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)
Valerate, etc., especially dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,
5-di(t-butylperoxy)hexyne-3 is preferred. In the present invention, sulfur, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, quinoid compounds, poly-P-dinitrosobenzene, etc. can be appropriately blended as a crosslinking aid together with the organic peroxide. . In the present invention, from the viewpoint of crosslinking efficiency, heat resistance, etc., the appropriate amount of organic peroxide is 1 to 5 PHR, and the amount of crosslinking aid is 0.1 to 7 PHR. In addition, other known additives may be appropriately blended into the composition of the present invention as long as the heat resistance is not reduced. The composition of the present invention is prepared by adding an antiaging agent and a stabilizer to the above-mentioned ethylene/α-olefin/polyene ternary copolymer rubber, kneading the mixture at a temperature of 60 to 90°C for 5 to 15 minutes, and then adding a crosslinking agent to the terpolymer rubber. After adding a crosslinking aid and kneading for 15 to 30 minutes, a predetermined molding process is carried out by a conventional method, and crosslinking is carried out by heating at 160 to 200°C for 15 to 30 minutes. The composition of the present invention obtained in this way is
It has excellent heat resistance, with both tensile strength and elongation remaining over 70% even after being heated in a constant temperature bath at 158°C for 168 hours. It also has excellent mechanical properties, and can be used as insulators for large-capacity power transmission high-voltage cables, insulators for motor lead wires and equipment wiring, etc., which require these properties.
It is also suitable as a cable insulator for nuclear power plants. Next, examples will be described. Example With the formulation shown in Table 1, Mitsui X-75, anti-aging agent, stabilizer and filler were first kneaded for 10 minutes on an open roll at 80°C, then cross-linking agent and cross-linking aid were added and mixed for 5 minutes. I kneaded it and took out the sheet. Next, this composition was applied using a frame plate with a thickness of 1 mm.
Crosslinking was carried out by heating and pressing in a press at 160°C for 30 minutes. Dumbbell samples according to JIS were punched out from the obtained sheet materials, and their characteristics were measured according to JIS. The measurement results are shown in Table 2.
【表】
なお第1表中の配合剤は、それぞれ下記のもの
である。
三井X−75 エチレン・α−オレフイン・ポリエ
ン三元共重合ゴム
三井石油工業(株)製
ノクラツクMB 2−メルカプトベンズイミダゾ
ール
大内新興化学工業(株)製
MarkAO−23 ビス〔2−メチル−4−{3−n
−アルキル(C12or14)チオプロピオニルオキ
シ}5−tブチルフエニル〕スルフイド
アデカ・アーガス化学(株)製
Triam705 トリアリルトリメリテート
和光純薬(株)製
バーゲス5178 シリコーン改質クレー
バーゲスピグメント社製
バーゲスKE シラン改質クレー
バーゲスピグメント社製
トランスリンククレー#37 シラン改質クレー
Fresport Kaslin社製
ミストロンベーパータルク 微粉タルク
日本ミストロン社製
ホワイトテツクス 焼成クレー[Table] The ingredients in Table 1 are as follows. MITSUI {3-n
-Alkyl (C 12 or 14 ) thiopropionyloxy}5-t-butylphenyl] sulfide Triam705 manufactured by Adeca Argus Chemical Co., Ltd. Triallyl trimellitate Vurges 5178 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Silicone-modified clay Vurges manufactured by Burgess Pigment Co., Ltd. KE Silane-modified clay Translink clay #37 manufactured by Burgess Pigment Co., Ltd. Silane-modified clay Fresport Mistron vapor talc manufactured by Kaslin Fine powder talc White tex manufactured by Nihon Mistron Co., Ltd. Calcined clay
Claims (1)
とポリエンとを、エチレン/α−オレフインの重
合モル比が80/20〜95/5となる範囲で、かつヨ
ウ素価表示で4〜30のポリエン成分を含むよう共
重合させて成るエチレン・α−オレフインゴム
に、シリコーン改良微粉クレー10〜60PHR、老
化防止剤0.5〜7PHR、安定剤5〜40PHRを配合
し、有機過酸化物で架橋させて成ることを特徴と
する高耐熱性電気絶縁組成物。 2 老化防止剤は、2−メルカプトベンズイミダ
ゾール又はその誘導体、ビス〔2−メチル−4−
{3−n−アルキル(C12or14)チオプロピオニル
オキシ}5−t−ブチルフエニル〕スルフイド、
1・3・5−トリス(3・5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−
2・4・6・(1H・3H・5H)トリオン、4・
4′−ビス(2・2′−ジメチルベンゼン)ジフエニ
レンジアミン、およびジフエニルアミンとアセト
ンとの低温反応生成品から選ばれた1種又は2種
以上から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の高耐熱性電気絶縁組成物。 3 安定剤は、亜鉛華、リサージ、鉛丹、三塩基
性硫酸鉛、塩基性亜硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛
および鉛−バリウム化合物から選ばれた1種又は
2種以上から成ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項又は第2項記載の高耐熱性電気絶縁組成
物。[Claims] 1. Ethylene, an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms, and a polyene in a polymerization molar ratio of ethylene/α-olefin of 80/20 to 95/5, and the iodine value is indicated. Ethylene/α-olefin rubber copolymerized to contain 4 to 30 polyene components is blended with 10 to 60 PHR of silicone improved fine powder clay, 0.5 to 7 PHR of anti-aging agent, 5 to 40 PHR of stabilizer, and organic peroxide. A highly heat-resistant electrical insulating composition characterized by being crosslinked with a material. 2 The anti-aging agent is 2-mercaptobenzimidazole or its derivative, bis[2-methyl-4-
{3-n-alkyl (C 12 or 14 ) thiopropionyloxy} 5-t-butylphenyl] sulfide,
1,3,5-tris(3,5-di-t-butyl-
4-hydroxybenzyl)-S-triazine-
2・4・6・(1H・3H・5H) Trion, 4・
Claim No. 1, characterized in that it consists of one or more selected from 4'-bis(2,2'-dimethylbenzene)diphenylenediamine and a low-temperature reaction product of diphenylamine and acetone. The highly heat-resistant electrical insulating composition according to item 1. 3. The stabilizer consists of one or more selected from zinc white, litharge, red lead, tribasic lead sulfate, basic lead sulfite, dibasic lead phosphite, and lead-barium compounds. A highly heat-resistant electrical insulating composition according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56060899A JPS57176606A (en) | 1981-04-22 | 1981-04-22 | High heat resistant electrically insulating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56060899A JPS57176606A (en) | 1981-04-22 | 1981-04-22 | High heat resistant electrically insulating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57176606A JPS57176606A (en) | 1982-10-30 |
| JPS628885B2 true JPS628885B2 (en) | 1987-02-25 |
Family
ID=13155659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56060899A Granted JPS57176606A (en) | 1981-04-22 | 1981-04-22 | High heat resistant electrically insulating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57176606A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63257114A (en) * | 1987-04-13 | 1988-10-25 | 三菱電線工業株式会社 | Heat resisting insulated cover material |
| US11976185B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-05-07 | Nok Corporation | Rubber composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492841A (en) * | 1972-04-20 | 1974-01-11 |
-
1981
- 1981-04-22 JP JP56060899A patent/JPS57176606A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57176606A (en) | 1982-10-30 |
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