JP6719511B2 - 電力ケーブル絶縁体用ポリプロピレン樹脂 - Google Patents
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Description
より詳細には、機械的特性に優れており、リサイクル可能な非架橋ポリプロピレンに関するものであって、可撓性、加熱変形、耐寒打撃特性に優れて絶縁破壊強度が良好で、電力ケーブルの絶縁層に適した電力ケーブル絶縁体用ポリプロピレン樹脂に関する。
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体は、溶融温度(Tm)が145〜170℃であり、
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体のうち溶剤抽出物(キシレン可溶分、常温)の含量で測定されたゴム成分の含量が35〜55重量%であり、
前記ゴム成分のガラス転移温度(Tg、Glass transition temperature)が、−25〜−35℃と−45〜−55℃との2つであるポリプロピレン樹脂を提供する。
本発明の一実施形態によると、(a)プロピレン単独重合体またはエチレン‐プロピレンランダム共重合体と、(b)エチレン‐プロピレンゴム共重合体と、が重合されたエチレン‐プロピレンブロック共重合体を含むポリプロピレン樹脂において、
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体は、溶融温度(Tm)が145〜170℃であり、
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体のうち溶剤抽出物(キシレン可溶分、常温)の含量で測定されたゴム成分の含量が35〜55重量%であり、
前記ゴム成分のガラス転移温度(Tg、Glass transition temperature)が、−25〜−35℃と−45〜−55℃との2つであるポリプロピレン樹脂に関するものである。
したがって、ポリプロピレン樹脂の耐寒打撃特性が低下したり、加熱変形が劣って望ましくない。
前記添加剤は、本発明の特徴に反しない範囲内で添加されても良い。
以下、本発明は、下記の実施形態と比較例により具体的に理解されることができる。下記の実施形態は、本発明を例示するための例に過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。
本発明の実施形態および比較例のエチレン‐プロピレンブロック共重合体は、バルク反応器2基と気相反応器2基が直列連結されて連続的に重合できるMitsui社 Hypolポリプロピレン製造工程(Hypol process)を利用した。触媒は、内部電子供与体(Internal donor)がフタル酸系のチーグラー・ナッタ(Ziegler‐Natta)触媒を使用した。助触媒としては、トリエチルアルミニウムを使用し、共触媒としてジシクロペンチルジメトキシシランを使用した。バルク反応器である1、2段反応器の運転温度と圧力は、それぞれ68〜75℃、30〜40kg/cm2と68〜75℃、25〜35kg/cm2であった。気相反応器である3、4段反応器の運転温度と圧力は、それぞれ75〜82℃、15〜20kg/cm2と68〜75℃、10〜17kg/cm2であった。1、2、3段反応器では、プロピレンを単独注入してプロピレン単独重合体を生成したり、エチレンをさらに注入してエチレン‐プロピレンランダム共重合体を生成した。エチレン‐プロピレンランダム共重合体を重合するときには、各重合反応器で同量のエチレンが共重合されるようにし、表1の組成でエチレンが共重合されるようにエチレンとプロピレンの割合を調整した。連続した4段反応器では、エチレンとプロピレンを投入してエチレン-プロピレンゴムを重合して、最終的エチレン-プロピレンブロック共重合体を得た。溶融指数は、各反応器に水素を注入して制御した。以上の方法を適用して下記の表1および2の構成で、成分(a)と成分(b)の組成で重合し、溶剤抽出物の含量に応じてエチレン-プロピレンゴム重合体の重合比を調節して重合を行なった。
商業的に電力ケーブルに使用されているハンファケミカルCLNB‐8141Sの架橋ポリエチレンを使用した。
(1)溶融指数(Melt Index):ASTM D 1238条件に応じて230℃、2.16kgの条件で測定した。
(4)溶融温度:示差走査熱量測定(DSC、Differential Scanning Calorimetry)を利用してサンプルを200℃で10分間等温に維持して熱履歴を除去した後、200℃から30℃まで毎分10℃ずつ冷却して結晶化させて同一の熱履歴を持つようにした後、30℃で10分間等温維持し、さらに毎分10℃ずつ再上昇させてPeak溶融温度から溶融温度(Tm、melting temperature)を求めた。
(7)耐寒打撃:射出温度240℃で長さ38mm、幅6mm、厚さ2mmの試験片を射出し、KS C 3004の方法により−40℃で試験片5個に対して耐寒打撃試験を行い、破壊された試験片の数を得た。
(10)交流絶縁破壊電圧:ポリプロピレン試験片は、実験用押出機(HAAKEextruder)を利用して厚さ200μmのシートを作製して準備し、架橋ポリエチレン(XLPE)試験片は、180℃で厚さ200μmにプレス成形して準備した。ASTM D 149−92方法により、直径が12.7mmの球対球電極(sphre electrodes)を使用して常温で交流絶縁破壊電圧を測定した。
Claims (7)
- (a)プロピレン単独重合体またはエチレン‐プロピレンランダム共重合体と、(b)エチレン‐プロピレンゴム共重合体と、が重合されたエチレン‐プロピレンブロック共重合体を含むポリプロピレン樹脂において、
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体は、溶融温度(Tm)が145〜170℃であり、
前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体のうち溶剤抽出物(キシレン可溶分、常温)の含量で測定されたゴム成分の含量が35〜55重量%であり、
前記ゴム成分のガラス転移温度(Tg、Glass transition temperature)が、−25〜−35℃と−45〜−55℃との2つであることを特徴とするポリプロピレン樹脂。 - 前記エチレン−プロピレンゴム共重合体は、エチレン含量が20〜45重量%であることを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン樹脂。
- 前記ゴム成分の固有粘度(135℃のデカリン中)は、1.5〜3.5dl/gであることを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン樹脂。
- 前記エチレン‐プロピレンブロック共重合体の溶融指数(ASTM D1238 230℃、2.16kg)は0.3〜7.0g/10分であることを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン樹脂。
- 前記ポリプロピレン樹脂は、酸化防止剤および中和剤の内から選択された1種以上の添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン樹脂。
- 請求項1ないし請求項5のうちいずれか一つに記載のポリプロピレン樹脂を用いて製造されたことを特徴とする電力ケーブル。
- 前記ポリプロピレン樹脂は、絶縁層に用いられることを特徴とする請求項6に記載の電力ケーブル。
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