CZ299046B6

CZ299046B6 - Elektrický drát nebo kabel mající izolaci a zpusob jeho výroby

Info

Publication number: CZ299046B6
Application number: CZ20010482A
Authority: CZ
Inventors: Henry Rodway@Giles
Original assignee: Tyco Electronics Uk Ltd.
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2008-04-09
Also published as: KR20010079751A; EP1116243B1; IL141338A0; AU766430B2; ZA200101181B; AU6101999A; HUP0103585A2; KR100638181B1; DE69930532T2; CN1331160C; JP2002525819A; RO121928B1; NO20011307D0; NO324458B1; CA2340386A1; RU2231147C2; IL141338A; BR9913843A; GB9820214D0; TR200100761T2

Abstract

Elektrický drát nebo kabel má izolaci, která obsahuje alespon první vrstvu z materiálu na bázi polyolefinu, obsahující nejméne 20 % hmotnostních, vztaženo na celou materiálovou smes, polymeru - homopolymeru, kopolymeru nebo terpolymeru - s obsahem karbonylu, jehož monomerní nebo nebo alespon jedna monomerní složka je akrylát nebo acetát nebo jiný ester karboxylové kyseliny, pricemž monomerní složka jako taková tvorí alespon 5 % hmotnostních kopolymeru nebo terpolymeru pokud je tento použit, a zbytek zmíneného kopolymeru nebo terpolymeru je ethylen nebo jiný olefinový monomer. Tato první vrstva je ve styku s druhou vrstvou jiného materiálu, obsahujícího alespon 10 % hmotnostních, vztaženo nacelou materiálovou smes, polyvinylidenfluoridu (PVDF), nebo kopolymeru založeného na vinylidenfluoridu (VDF) s cástecne nebo úplne fluorovaným komonomerem, kde vrstvy jsou ve vzájemném kontaktu, a jsou podrobeny zesítovací reakci na spojení pásku dvou materiálu použitých pro tvorbu vrstev, pro zvýšení oddelovací pevnosti mezi vrstvami na alespon 5Newtonu, mereno podle metody ASTM B1876-95.

Description

Tento vynález se týká izolace elektrických drátů nebo kabelů (zde „drátů“), u kterých se při jeho užití dosáhne silné vazby na rozhraní mezi vrstvou materiálu na bázi polyolefinu a vrstvou materiálů na bázi polyvinylidenfluoridu. Vynález je zvláště použitelný u vícevrstvých izolací elektrických drátů, z nichž vytváří možnost dosažení vysoce účinné vazby mezi vrstvami takových materiálů, zatímco přijatelná rovnováha komplexních vztahů mezi ostatními požadovanými vlastnost10 mi drátů u nich setrvává. Tyto vlastnosti jsou specializované a liší se podle kriterií pro různé druhy výrobků, jako jsou výlisky nebo balicí fólie.

Dosavadní stav techniky

Dále budou používány následující zkratky:

PJ = primární plášť; pro-rad = zesíťovací urychlovač; TMPTM = trimethylolpropantrimethakrylát; ASTM = American Society for Testing and Materials; PVDF = polyvinylidenfluorid; VDF = vinylidenfluorid; HFP = hexafluorpropylen; HDPE = vysokohustotní polyethylen; EEA = ethylen/ethylakrylát; EMA = ethylen/methylakrylát; EVA = ethylen/vinylacetát; EA = ethylakrylát;

MA = methylakrylát; VA = vinylacetát.

Dvouvrstvá izolace drátu, složená z vnitřní polyethylenové vrstvy (jádro) a vnější vrstvy z polyvinylidenfluoridu (PVDF) (primární plášť nebo PJ), se již komerčně využívá více než 30 let a je takto prováděna mnoha různými výrobci. Tyto výrobky mají zanedbatelnou adhezi mezi vnitřní (polyolefin) a vnější (PVDF) izolační vrstvou, a proto se tyto vrstvy od sebe snadno oddělují. Tyto nevýhody, vyplývající z nedostatečné vazby, bylo nutné akceptovat, aby konstrukce drátu nebyla příliš robustní. Například, je-li drát vystaven mechanickému napětí, vlivům některých kapalin, styku s ostrými předměty, nebo rázům, může vnější izolační vrstva prasknout a sloupnout se z vrstvy vnitřní. Odolnost proti oděru a proti únavě z ohybu, a odolnost proti vrásnění při ohýbání (což může způsobovat obtíže při utěsňování drátu nebo jeho vkládání do průchodek nebo konektorů), také nepříznivě ovlivňují dvě snadno oddělitelné izolační vrstvy. Není možné spojovat vrstvy tak rozdílných typů materiálu, jako jsou polyolefiny a PVDF na drátu, za komerčně přijatelnou cenu s dobrou výrobní efektivitou. Navíc, vhodné spojovací techniky by mohly nepříznivě ovlivňovat provozní charakteristiky drátu. Obvyklý postup při spojování polyolefmů s PVDF jako je využití určitého vazebního materiálu jako mezivrstvy, schopné obě vrstvy spojit (např. patent US 5 589 028), je příliš nákladný. Jestliže se tento postup použije, může nepříznivě ovlivnit jiné vlastnosti drátu, jako je tepelné stárnutí izolace, a způsobit při vytváření této další vrstvy i problémy při výrobním procesu. Může i způsobit omezenou účinnost drátu, vyvolanou nedostatečnou pevností vazby.

Podle předkládaného vynálezu bylo objeveno, že rozdílné izolační materiály, jádra na bázi polyolefinů a PJ na bázi polyvinylidenfluoridu, mohou být k sobě vázány u elektrického drátu nebo kabelu s dobrou přilnavostí, a že tato vazba snižuje nebo eliminuje zmíněné problémy s robustností drátu. Navzdory očekávání, může být takové vazby dosaženo bez nepříznivých účinků na odolnost proti šíření trhliny, na celkovou rovnováhu pracovních charakteristik i na cenu výrobku.

U izolace drátu nebo kabelu, dle tohoto vynálezu, se neočekávaně dosahuje významné pevnosti vazby, a to kombinací vybraných směsí obou vrstev, na bázi polyolefinu a na bázi polyvinylidenfluoridu, a následnou zesíťovací reakcí, výhodně za použití radiace, zvláště ionizujícího záření.

Podstata vynálezu

Elektrický drát, dle předkládaného vynálezu, je opatřen izolací, která obsahuje:

-1 CZ 299046 B6

i) první vrstvu z materiálu na bázi polyolefinů, obsahující nejméně 20 %, s výhodou nejméně 40 %, výhodněji nejméně 60 %, nebo nejméně 80 % hmotn. (vztaženo na celou směs) polymeru s obsahem karbonylu (homopolymer nebo kopolymer nebo terpolymer), s nearomatickým hlav5 ním řetězcem, kde alespoň jeden monomer je ester karboxylové kyseliny, s výhodou akrylát nebo acetát, zejména alkylakrylát (s výhodou methylakrylát, ethylakrylát, propylakrylát nebo butylakrylát). Je-li zmíněný kopolymer nebo terpolymer použit, skládá se nejméně z 5 %, s výhodou nejméně z 9 %, výhodněji nejméně z 15 % hmotn. ze zmíněného monomeru, a zbytek zmíněného kopolymerů nebo terpolymeru tvoří přednostně olefinický monomer, s výhodou ethylen; tato vrstvajeve styku s ii) druhou vrstvou materiálu, obsahujícího nejméně 10 %, výhodněji nejméně 50 %, nebo nejméně 90 % hmotn. polyvinylidenfluoridu (PVDF), nebo zejména s výhodou kopolymer, založený na VDF s částečně nebo úplně fluorovaným komonomerem, nejvýhodněji kopolymer VDF a hexafluorpropylen (HFP), kde zmíněné vrstvy i) a ii) jsou vzájemně spojeny a jsou podrobeny zesíťovací reakci s výhodou radiační, výhodněji ionizujícímu záření, způsobujícímu zvýšení povrchové vazební pevnosti mezi zmíněnými vrstvami, nejméně na 5 N, s výhodou nejméně o 50 %, výhodněji nejméně o 100 %, zejména nejméně o 500 % nebo 1000%, ve srovnání s pevností vazby mezi nezesíťovanými vrstvami.

Podle jiného aspektu vynálezu provádíme izolaci elektrického drátu, která obsahuje:

i) první vrstvu z materiálové směsi na bázi polyolefinů, obsahující nejméně 20 %, s výhodou nej25 méně 40 %, výhodněji nejméně 60 %, nebo ještě výhodněji nejméně 80 % hmotn. polymemího podílu ve zmíněné směsi, obsahující polymer (homopolymer, kopolymer nebo terpolymer), obsahující karbonyl, přičemž tento polymer, nebo alespoň jeden zjeho monomerů je ester karboxylové kyseliny, s výhodou akrylát nebo acetát, zejména alkylakrylát (s výhodou methylakrylát, ethylakrylát, propylakrylát nebo butylakrylát). Zmíněný kopolymer nebo terpolymer je-li použit, se skládá nejméně z 5%, s výhodou nejméně z 9 %, výhodněji nejméně z 15% hmotn. ze zmíněného monomeru, a zbytek nebo většina zbytku zmíněného kopolymerů nebo terpolymeru je tvořena přednostně olefinickým monomerem, s výhodou ethylenem. Tato vrstva je ve styku s ii) druhou vrstvou z jiné materiálové směsi, obsahujícího nejméně 10%, výhodněji nejméně

50 %, velmi výhodně nejméně 90% hmotn., zejména 100% hmotn. polyvinylidenfluoridu (PVDF), nebo zejména s výhodou kopolymer, založený na VDF s částečně nebo úplně fluorovaným komonomerem, nejvýhodněji kopolymer VDF a hexafluorpropylen (HFP), kde zmíněné vrstvy (i) a (ii) pokud jsou ve vzájemném kontaktu jsou podrobeny zesíťovací reakci, s výhodou radiačnímu zesíťování, výhodněji záření ionizujícímu, toto zesíťování chrání před delaminací obou vrstev během acetonového testu, popsaného níže, nebo zvyšuje povrchovou vazební pevnost mezi zmíněnými vrstvami, nejméně na 5 N, podle metody ASTM B187695, popsané níže, s výhodou nejméně o 50 %, výhodněji nejméně o 100%, zejména nejméně o 500 % nebo 1000 %, ve srovnání s pevností mezi nezesíťovanými vrstvami.

Příslušné vrstvy jsou s výhodou přiváděny do vzájemného styku nad teplotou tání nebo měknutí polymemího materiálu alespoň jedné z vrstev, což vede k maximalizaci bezprostředního kontaktu vzájemných styčných ploch a tak k možnému vytvoření meziplošných příčných vazeb, podporovaných adhezí, při následné zesíťovací reakci.

Polyolefinová vrstva i), kromě polymemího podílu směsi, výše zmíněné, může obsahovat různá požadovaná aditiva, jako antioxidanty, pigmenty, plniva, retardéry hoření, atd., k dosažení požadovaných mechanických, tepelných, elektrických, a jiných vlastností polymeru.

-2CZ 299046 B6

Polyvinylidenfluoridová vrstva ii) může také obsahovat aditiva, k dosažení požadovaných vlastností, kromě vlastností vazebních.

Výhody, plynoucí z dosažení pevné vzájemné vazby vrstev, jsou, ve shodě s vynálezem, následující:

- odolnost proti oděru povrchové vrstvy, a celková izolace se může zvyšovat, je-li (povrchová vrstva) vázána na substrát,

- zlepšená odolnost proti sloupávání, zvláště je-li jedna z vrstev poškozena/děravá,

- zlepšená odolnost proti puchýřkování dvou vrstev při zahřívání,

- zlepšená odolnost proti delaminaci/tvoření přehybů/vrásnění mezi dvěma vrstvami, např. vlivem mechanického namáhání nebo chemického působení, např. rozpouštědel,

- dosažení sníženého vrásnění při ohybu drátu a zlepšení shora zmíněných charakteristik, zatímco přiměřená odolnost proti růstu trhliny zůstává, což je neočekávané, jelikož u pevně lpících vrstev by se normálně dal očekávat dosti snadný přenos řezu nebo vrubu z vnější vrstvy do vnitřní vrstvy.

Pevnost vazby, popisovaná v této přihlášce, se může měřit oddělovací pevnosti mezi slepenými pásky ze dvou materiálů. Standardní metoda, kterou lze použít, je test dle ASTM 1876-95. Podle této definice, může být vazba významná, když oddělovací síla překročí 5 N, a vazba pevná, když oddělovací sílaje větší než 10 N. Obvyklá metoda pro měření pevnosti vazby mezi zmíněnými vrstvami, i) a ii) aplikovanými na drát, spočívá v tom, že vzorek drátu v celkové délce 60 mm se ponoří do acetonu (např. aceton, potvrzené čistoty, dle Fisher Scientific UK,AR), do hloubky ekvivalentní 70 % délky vzorku drátu, při 23 (± 3) °C, po dobu 1 hodiny. U drátů s nepatrnou vazbou mezi izolačními vrstvami dochází k prodlužování vrstvy PVDF PJ, podélně s osou drátu, nezávisle na prodloužení polyolefinového jádra, a/nebo na vrásnění PJ, takže dochází k delaminaci od jádra. Jestliže ktomu dojde, shora zmíněné protažení PJ má typický následek vtom, že v průběhu shora zmíněného testu se u vzorku drátu v PJ objeví „rourka“ („tube“) rozšiřující se 1 mm nebo více za koncem řezu jádra. Dráty s významně vázanými izolačními vrstvami prodělávají protažení jádra a PJ současně bez separace, za koncem řezu vodiče, podélně s osou drátu a/nebo při vrásnění jádra a PJ současně, bez delaminace. Každé takové současné vrásnění jádra a PJ, se může rozeznat od vrásnění PJ, pouze prozkoumáním řezu vrásnění pod mikroskopem.

Způsoby zhotovování takového izolovaného drátu představují proces, kterým se docílí těsného styku mezi shora zmíněnými vrstvami i) a ii). Příklady zahrnují potahování drátu jedním mate35 riálem na předem připravenou vrstvu druhého materiálu, dvou nebo vícevrstvou extruzi, kterou se vytvoří izolační vrstvy, obsahující jeden nebo více materiálů, ze dvou shora zmíněných materiálových tříd. Olefinový materiál i) je výhodný pro vnitřní vrstvu a materiál na bázi PVDF ii) je výhodný pro vnější vrstvu drátu. Vrstvy, ze dvou různých materiálů se mohou zhotovit kovytlačováním, tandemovým vytlačováním, vícenásobným protahováním („multipass extrusion“), nebo jinými způsoby. Pro vytvoření jedné nebo více vrstev izolace drátů mohou být použity známé způsoby, jako je proces „tube draw-down extrusion“, ale dává se přednost tlakové extruzi kterou se docílí optimální adheze druhé a dalších následných izolačních vrstev, aplikovaných na předem připravenou podkladovou vrstvu.

Izolace drátu je pak vystavena zesíťovací reakci, kterou lze vyvolat chemickými činidly, jako jsou peroxidy, ale přednostněji lze vyvolat radiací, zejména ze zdroje ionizujícího záření, kteréje schopno vytvořit volné radikály, a tak příčné vazby v polymeru. Některé příčné vazby by mohly být s výhodou vytvořeny v oblasti styčných ploch obou materiálů. Průnik radiace do materiálu nejméně až ke styčným plochám je proto žádoucí, ačkoliv není bezpodmínečně nutný v případě, že pohyblivost iontu nebo radikálu umožňuje pokračování reakce po radiačním procesu na styčných plochách nebo blízko nich. Zdrojem záření může být, např. radioizotop, nebo zdroj záření X, nebo to může být neionizující zdroj radikálů, např. UV-záření, ale dává se přednost

-3 CZ 299046 B6 elektronovým paprskům, výhodněji v dávkách záření do materiálu větších než 20 kJ/kg, s výhodou nejméně 50 kJ/kg, výhodněji nejméně 100 kJ/kg), ještě výhodněji nejméně 150 kJ/kg.

Bylo zjištěno, že zlepšení pevnosti na styčné ploše vrstev může být dosaženo užitím určitých 5 aditiv. Taková aditiva s výhodou zahrnují zesíťovací urychlovač („pro-rad“) v polyolefinovém materiálu a/nebo v materiálu na bázi PVDF. Mohou se použít známá zesíťovadla, s výhodou typu methakrylát/akrylát a velmi výhodně typu trimethylolpropantrimethakrylát (TMPTM), přidávaná do polyolefinového materiálu, nebo do materiálu na bázi PVDF.

ío Příklady provedení vynálezu

Všechny výsledky, v níže uvedených tabulkách, byly získány zkouškami na vylisovaných destičkách, připravených ze dvou materiálů, obvyklými zpracovatelskými technikami polymerů. Destičky byly slisovány čelními plochami k sobě a pak ozářeny, jak je naznačeno. Pro tyto demonstrační experimenty byly použity místo drátů destičky, pro jejich relativně snadnější měření pevnosti vazby. Podmínky pro tyto zkoušky byly následující:

Rozměry destiček: 150 mm x 150 mm x 0,85 mm Teplota lisování: 200 °C

Doba lisování: 2 minuty předehřev, 1 minuta lisování 20 Lisovací tlak: 200 až 400 kN na plochu kovových přítlačných desek 300 mm x 300 mm

Chlazení: 2 minuty mez vodou chlazenými kovovými deskami 300 mm x 300 mm, za shora uvedeného tlaku.

Příklad 1

Vliv dávek radiace na vyvolanou pevnost vazby mezi materiály na bázi polyolefinů a PVDF

Materiál 1	Materiál 2	Dávka (kJ/kg)	Oddělovací síla (N)
kopolymer EVA , obsah VA 25 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP 10 % hmotn. HFP + 7,5 % hmotn. aditiv	0	0,5
totéž	totéž	150	40
kopolymer EEA, obsah EA 15 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10 % hmotn.	0	1
kopolymer EEA, obsah EA 15 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10 %	80	24
kopolymer EEA, obsah EA 15 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10 %	200	52
terpolymcr ethylen/akrylát/maleinanhydrid, obsah akrylátu 19 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10 %	0	<5
terpolymer ethylen/akrylát/maleinanhydrid, obsah akrylátu 19 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10%	200	21

-4CZ 299046 B6

Příklad 2

Vliv % komonomeru v kopolymerů ethylenu na pevnost vazby k materiálu na bázi PVDF, po 5 zesíťování elektronovými paprsky

Materiál 1	Materiál 2	Dávka (kJ/kg)	Oddělovací síla (N)
kopolymer EMA, obsah MA 9 %	kopolymer VDF/HFP 10 % hmotn. HFP + 7,5 % hmotn. aditiv	200	4
kopolymer EMA, obsah MA 28 % hmotn.	totéž	200	45

Příklad 3

Vliv % kopolymerů v polyolefinové směsi na pevnost vazby k materiálu na bázi PVDF po zesíťování elektronovými paprsky

Materiál 1	Materiál 2	Dávka (kJ/kg)	Oddělovací síla (N)
100% HDPE	kopolymer VDF/HFP 10 % hmotn. HFP + 7,5 % hmotn. aditiv	200	0
20 % HDPE + 80 % kopolymerů EEA, obsah EA 15 % hmotn.	totéž	200	70

Příklad 4

Vliv materiálu typu PVDF na pevnost vazby k materiálu na bázi polyolefinu, po zesíťování elektronovými paprsky

Materiál 1	Materiál 2	Dávka (kJ/kg)	Oddělovací síla (N)
kopolymer EVA s obsahem VA 25 % hmotn.	homopolymer PVDF	150	4
totéž	kopolymer VDF/HFP, obsah HFP 10 % hmotn.	150	17,5

-5CZ 299046 B6

Příklad 5

Vliv přídavku pro-rad do olefinického materiálu na pevnost vazby k materiálu na bázi PVDF po zesíťování elektronovými paprsky

Materiál 1	Materiál 2	Dávka (kJ/kg)	Oddělovací síla (N)
20 % HDPE + 80 % kopolymeru EEA, obsah EA 15 % hmotn.	kopolymer VDF/HFP 10 % hmotn. HFP + 7,5 % hmotn. aditiv	200	70
19 % HDPE + 77 % kopolymeru EEA, obsah EEA 15 % hmotn. + 4 % TMPTM pro-rad	totéž	200	>130

---Příklad 6

Příklady konstrukce drátu ío Elektrický drát, jehož izolace se skládá ze dvou vrstev polymerů, kteréjsou k sobě pevně vázány, podle předkládaného vynálezu, byl zhotoven následujícím způsobem:

Vnitřní izolační vrstva (tj. bližší k vodiči) byla z materiálu na bázi polyolefinu, sestávající se převážně a) z kopolymeru EEA, s obsahem 15 % hmotn. EA a b) z HDPE ve hmotnostním pomě15 ru přibližně kopolymer : HDPE 8 : 2, a s obvyklými dalšími aditivy, přítomnými v malých množstvích, zahrnujícími zesíťovací urychlovače, stabilizátory, antioxidanty, pigmenty a pomocné prostředky, v celkovém množství 24 % hmotn. Tato vrstva byla nanesena na kovový vodič vytlačováním.

Vnější izolační vrstva se skládala převážně z kopolymeru PVDF/HFP, s obsahem 10 % hmotn.

HFP, která, v tomto příkladu, obsahovala zesíťovací urychlovač a jiná známá aditiva, jako pigmenty, změkěovadla, stabilizátory, antioxidanty a pomocné prostředky v obvyklém celkovém množství 7,5 % hmotn. Tato vnější vrstva byla nanesena tlakovým vytlačováním na předem nanesenou vnitřní vrstvu zvláštní operací. Takto povlečený drát byl pak ozářen elektronovými paprsky dávkou 200 kJ/kg.

Ve druhém příkladu byl drát připraven stejným způsobem jako v předchozím případě, kde zesíťovacím urychlovačem ve vnitřní vrstvě byl 4 % TMPTM, a vnější izolační vrstva obsahovala pouze kopolymer PVDF/HFP, s obsahem 10 % hmotn. HFP. Takto povlečený drát byl pak ozářen elektronovými paprsky dávkou 200 kJ/kg. Poté byl drát podroben acetonovému testu, který potvrdil, že izolační vrstvy měly velmi dobrou vzájemnou přilnavost.

Ve třetím příkladu byl drát, stejné konstrukce jako v příkladu druhém, zhotoven tandemovým tlakovým vytlačováním vnitřní a vnější izolační vrstvy. Takto povlečený drát byl ozářen elektronovými paprsky dávkou 200 kJ/kg. Acetonový ponořovací test prokázal velmi dobrou vzájemnou přilnavost.

Demonstrace zlepšeného výkonu drátů, konstruovaných podle druhého příkladu, v porovnání s komerčně běžně dostupným drátem.

Drát shora popsané konstrukce a výroby (drát A), byl srovnáván s předním, komerčně dostup40 ným, dvouvrstvým polyolefin/PVDF drátem (drát B), stejných rozměrů, řadou testů, s ohledem na robustnost drátu, při hrubém zacházení a při používání v okolním prostředí.

-6CZ 299046 B6

Byly získány následující výsledky.

Příklad 7

Zlepšení odolnosti vůči oděru

Metoda: zařízení = obvyklý typ přístroje na stanovení odolnosti proti oděru drátu, rozměr drátu 0,75 mm² (průřez vodiče), plochý břit, šířka 3,5 mm, poloha břitu kolmo k drátu, rohy na obou stranách zaobleny, rádius 0,05 mm, zátěž 1,8 kg, délka tahu 10 cm, 55 cyklů/minutu.

Typ drátu	Počet cyklů k dosažení oděru skrz PJ při 40 °Č
A	>800
B	272

Typ drátu	Počet cyklů k dosažení oděru skrz PJ při 5 °C
A	>1350
B	212

Příklad 8

Zlepšení rázové houževnatosti za chladu

Metoda: drát o velikosti 6 mm² (průřez vodiče), hmotnost kladiva 800 g, výška pádu kladiva na podpěru 275 mm, plocha podpěry v místě dopadu kladiva na drát o rozměru 7 mm x 2 mm, rozšiřující se na 3,4 mm v úhlu 45° z každé strany, okolní teplota 5 °C. Vizuální detekce růstu trhliny.

Typ drátu	Výsledek zkoušky rázové houževnatosti za chladu
A	Žádná trhlina v PJ se nerozvinula ze strany podpěry
B	Několik trhlin v PJ, >5 mm délky se rozvinulo ze strany podpěry. Počínající oddělování PJ od jádra

Příklad 9

Zlepšení odolnosti vůči rozpouštědlu

Metoda: drát o velikosti 0,75 mm², délka drátu 60 mm, hloubka ponoření drátu do acetonu 75 %, 25 doba ponoření 1 hodina při teplotě 23 °C.

Typ drátu	Výsledek acetonového testu
A	Žádné oddělování/delaminace jádra a PJ, nepozorována žádná trhlina u izolačních vrstev
B	PJ velmi silně svraštělý podél ponořené délky, na dvou místech jádra spontánní trhliny v délce 2 až 3 mm

-7CZ 299046 B6

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Elektrický drát nebo kabel, mající izolaci, vy z n a č uj í c í se t í m , že obsahuje

i) alespoň první vrstvu z materiálu na bázi polyolefinů, obsahující nejméně 20 % hmotnostních, vztaženo na celou materiálovou směs, polymeru, a to buď homopolymerů, kopolymerů, nebo terpolymeru, obsahujícího karbonyl, jehož monomemí nebo alespoň jedna monomemí složka je akrylát nebo acetát nebo jiný ester karboxylové kyseliny, přičemž monomemí složka jako taková ío tvoří alespoň 5 % hmotnostních kopolymerů nebo terpolymeru pokud je tento použit, a zbytek zmíněného kopolymerů nebo terpolymeru je ethylen nebo jiný olefmický monomer, přičemž tato první vrstva i) je ve styku s ii) druhou vrstvou jiného materiálu, obsahujícího alespoň 10 % hmotnostních, vztaženo na celou materiálovou směs, polyvinylidenfluoridu (PVDF), nebo kopolymerů založeného na vinyliden15 fluoridu (VDF) s částečně nebo úplně fluorovaným komonomerem, kde vrstvy i) a ii) jsou ve vzájemném kontaktu, a jsou podrobeny zesíťovací reakci, jak stanoveno na spojení pásků dvou použitých materiálů za tvorby vrstev, pro zvýšení oddělovací pevnosti mezi vrstvami na alespoň 5 Newtonů, měřeno podle metody ASTM Bl 876-95.

20
2. Elektrický drát nebo kabel, mající izolaci, vyznačující se tím, že obsahuje

i) alespoň první vrstvu z materiálové směsi na bázi polyolefinů, obsahující alespoň 20 % hmotnostních, vztaženo na celou materiálovou směs, výhodně alespoň 40 %, výhodněji alespoň 60 %, nebo ještě výhodněji alespoň 80 % hmotnostních polymemího podílu směsi, skládajícího se z polymeru, a to buď homopolymerů, nebo kopolymerů nebo terpolymeru, obsahujícího karbo25 nyl, přičemž polymer nebo alespoň jeden z jeho monomerů je akrylát nebo acetát nebo jiný ester karboxylové kyseliny, přičemž monomemí složka jako taková tvoří alespoň 5 % hmotnostních kopolymerů nebo terpolymeru pokud je tento použit, a zbytek nebo většina zbytku kopolymerů nebo terpolymeru je odvozená od ethylenu nebo jiného olefinového monomem, přičemž tato první vrstva i) je ve styku s

30 ii) alespoň druhou vrstvou materiálu z jiné materiálové směsi, obsahující alespoň 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost druhé vrstvy, polyvinylidenfluoridu (PVDF) nebo kopolymerů založeného na vinylidenfluoridu (VDF) a hexafluorpropylenu (HFP) nebo jiného kopolymerů založeného na vinylidenfluoridu (VDF) s částečně nebo plně fluorovaným komonomerem, přičemž vrstvy i) a ii) jsou ve vzájemném kontaktu, a jsou podrobeny radiační nebo jiné zesíťo35 vací reakci, pro ochranu před oddělením obou vrstev během acetonového ponořovacího testu po dobu 1 hodiny při 23 °C, nebo pro zvýšení oddělovací vazebné pevnosti mezi vrstvami na alespoň 5 Newtonů, měřeno podle metody ASTM B1876-95, jak stanoveno na vazebném pruhu dvou materiálů použitých pro tvorbu vrstev nebo pro zvýšení oddělovací vazebné pevnosti o alespoň 100 % ve srovnání s pevností nezesíťovaných vrstev.
3. Drát nebo kabel podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy i) a ii) které jsou ve vzájemném kontaktu, jsou podrobeny zesíťovací reakci pro ochranu před oddělením obou vrstev během acetonového ponořovacího testu po dobu 1 hodiny při 23 °C.

45
4. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zesíťovací reakcí je zvýšena vazebná pevnost alespoň o 500%, nebo 1000%, ve srovnání s nesíťovanými vrstvami.
5. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že

50 příslušné vrstvy jsou přivedeny do vzájemného kontaktu před zesíťováním obou vrstev a při teplotě nad teplotou tavení nebo měknutí polymemího materiálu alespoň jedné z vrstev.

-8CZ 299046 B6
6. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vrstva na bázi polyvinylidenfluoridu obsahuje kopolymer vinylidenfluoridu (VDF) a hexafluorpropylenu (HFP), přičemž kopolymer tvoří většinový hmotnostní podíl, výhodně v podstatě celý podíl této vrstvy.
7. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vrstva na bázi polyvinylidenfluoridu obsahuje kopolymer vinylidenfluoridu (VDF) a hexafluorpropylenu (HFP), výhodně s obsahem
8 až 12 % hmotnostních hexafluorpropylenu (HFP).

ío 8. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vrstva na bázi polyolefinu obsahuje směs polyethylenu a polymeru obsahujícího karbonyl.
9. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje vnitřní vrstvu z materiálu na bázi polyolefinu, a vnější vrstvu na bázi polyvinyliden15 fluoridu.
10. Drát nebo kabel podle nároku 9, vyznačující se tím, že vrstva je nanesena tlakovým vytlačováním na vnitřní vrstvu.
11. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že 20 zesíťovací reakce probíhá ionizujícím zářením.
12. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje vícenásobné střídající se vrstvy materiálů, skládajících se z vrstev i) a ii).

25
13. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden zesíťovací urychlovač v materiálu jedné nebo obou vrstev i) a ii).
14. Drát nebo kabel podle nároku 13, vyznačující se tím, že zesíťovací urychlovač je trimethylolpropantrimethakrylát (TMPTM) nebo jiný vícefunkční akrylátový nebo methakrylá30 tový ester.
15. Drát nebo kabel podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že zesíťovací urychlovač je přidán pouze k materiálu vrstvy i).
16. Drát nebo kabel podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že 35 vrstva ii) na bázi polyvinylidenfluoridu (PVDF) je transparentní, obsahující v podstatě pouze polyvinylidenfluorid (PVDF) nebo kopolymer vinylidenfluoridu (VDF).
17. Způsob výroby drátu nebo kabelu podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje kroky kvytvoření vrstev i) a ii) na elektrickém vodiči, které

40 jsou ve vzájemném kontaktu, a při tomto kontaktu se podrobí zesíťovací reakci.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že příslušné vrstvy se přivedou do vzájemného kontaktu a) před zesíťováním jedné z vrstev a b) při teplotě nad teplotou tavení nebo měknutí polymemího materiálu v alespoň jedné z vrstev.
19. Způsob podle nároku 17 nebo 18, vyznačující se tím, že vrstva i) se nanese tlakovým vytlačováním na kabel a/nebo se vrstva ii) nanese tlakovým vytlačováním přes vrstvu i).
20. Způsob podle nároků 17, 18 nebo 19, vyznačující se tím, že vrstvy i) a ii) se 50 nanesou na drát vytlačováním nebo tandemovým vytlačováním vjednom tahu vodiče zodvíjecího zařízení do navíjecího zařízení.