DE112008001402B4

DE112008001402B4 - Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes und eines isolierten Drahts

Info

Publication number: DE112008001402B4
Application number: DE112008001402.7T
Authority: DE
Inventors: Tomonori Inagaki; Masanobu Yoshimura
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2028-05-31
Also published as: JP5343327B2; JP2008297453A; CN101679717B; DE112008001402B8; WO2008146921A1; DE112008001402T5; CN101679717A; US20100132974A1; US8378009B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Kneten und Formen einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz enthält, hergestellt durch Pfropfpolymerisation eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, die aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält, einer Charge mit flammhemmendem Mittel, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und einer Katalysatorcharge, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator; und Wasservernetzen eines Formteils der Chargen nach dem Schritt des Knetens und Formens, indem dieses Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes und eines isolierten Drahts und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes, das geeignet ist für die Verwendung als ein Umhüllungsmaterial für einen isolierten Draht zum Verlegen in einem Kraftfahrzeug, einem elektrischen/elektronischen Gerät und anderen Vorrichtungen und ein Verfahren zur Herstellung eines isolierten Drahts.
Hintergrund des Stands der Technik
Als ein isolierter Draht für eine Verwendung zum Verkabeln von Teilen für einen Wagen wie ein Kraftfahrzeug, von Teilen für ein elektrisches/elektronisches Gerät und von Teilen für andere Vorrichtungen wurde üblicherweise und weitverbreitet ein isolierter Draht verwendet, bei dem ein Leiter mit einer Vinylchloridharzzusammensetzung, der ein halogenhaltiges flammhemmendes Mittel zugegeben ist, umhüllt ist.
Dieser Typ an Vinylchloridharzzusammensetzung umfasst jedoch Halogenelemente, so dass dieser im Fall eines Fahrzeugbrands oder zum Zeitpunkt der Entsorgung einer elektrischen/elektronischen Vorrichtung durch Verbrennung schädliche halogenhaltige Gase in die Atmosphäre abgibt, was eine Umweltverschmutzung verursacht.
Vom Gesichtspunkt der Verringerung der globalen Umweltbelastung wird seit Kurzem als eine Alternative zu der Vinylchloridharzzusammensetzung eine Olefinharzzusammensetzung verwendet, die ein Olefinharz wie Polyethylen enthält. Da das Olefinharz entflammbar ist, wird der Olefinharzzusammensetzung als ein flammhemmendes Mittel Metallhydroxid wie Magnesiumhydroxid zugegeben, um eine ausreichende flammhemmende Eigenschaft zu erreichen.
Wenn dieser Typ an isoliertem Draht beispielsweise in einer heißen Umgebung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, ist eine Wärmebeständigkeit erforderlich. Um die Wärmebeständigkeit eines isolierten Drahts zu verbessern, wird eine Isolierungsschicht des isolierten Drahts oft vernetzt.
Beispiele einer Vernetzung umfassen Elektronenstrahlvernetzung, chemische Vernetzung und Wasservernetzung. Die Elektronenstrahlvernetzung und chemische Vernetzung erfordern eine teure, große und spezialisierte Vernetzungsausrüstung, was zu einer Zunahme der Kosten führt. Somit wurde in den letzten Jahren in großem Umfang die Wasservernetzung verwendet, welche keine derartigen Probleme aufweist und ein einfaches Vernetzen ermöglicht.
In der JP 5 032 850 A wird eine flammhemmende Harzzusammensetzung beschrieben, die ein silangepfropftes Polyolefin und Aluminum- und Magnesiumhydroxide enthält und durch Kontakt mit Wasser und einem Silanolkondensationskatalysator vernetzt wird.
Die JP 56-163 143 A offenbart ein Vernetzungsverfahren für ein Polyolefin-Copolymer. Dazu wird ein silangepfropftes Polyolefin mit einer Charge bestehend aus einem Polyolefin und Talk als Füllstoff in einem Extruder vermischt und ein Formartikel hergestellt. Der Formartikel wird durch Kontakt mit Wasser und einem Silanolkondensationskatalysator vernetzt.
Die JP 2000 212 291 A betrifft die Herstellung einer halogen-freien flammhemmenden silanvernetzten Polyolefinzusammensetzung. Dazu wird eine Charge aus Polyolefin-Silan-Pfropfcopolymer mit zugemischtem Metallhydroxid vermischt und verknetet mit einer Katalysator-Mastercharge bestehend aus einem Polyolefin und einem Vernetzungskatalysator.
Die JP63-037 151 A offenbart die Herstellung dickwandiger Formartikel aus einem flammgehemmten vernetzten Polyolefin. Dazu werden ein silylmodifiziertes Polyolefin und ein Metallhydroxid bei einer Temperatur nahe der Dehydratationstemperatur des Metallhydroxids extrusionsgeformt und wird der erhaltene Formartikel durch das im Inneren des Formartikels freigesetzte Wasser vernetzt.
In der EP 1 170 114 A1 werden feuchtigkeitsvernetzbare Schrumpfartikel aus Polyolefinelastomeren beschrieben. Diese enthalten zumindest eine silangepfropfte Polyolefinmischung und einen Füllstoff und/oder eine optional mit Antimontrioxid vermischte halogenhaltige Verbindung. Als der Füllstoff können unter anderem auch Aluminium- oder Magnesiumhydroxid verwendet werden.
Beispielsweise offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2000-1578 ein Verfahren zur Herstellung einer flammhemmenden silanvernetzten Polyolefinzusammensetzung, umfassend die Schritte des Ausbildens einer Mischung durch Kneten eines Olefinharzes mit Metallhydroxid, einem Silankopplungsreagens, einem Vernetzungsmittel, einem Siloxankondensationskatalysator und anderen Elementen in einem Ansatz und des Erwärmens und Formens der Mischung.
Das japanische Patent Nr. 3457560 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer flammhemmenden silanvernetzten Polyolefinzusammensetzung, umfassend die Schritte des Knetens eines A-Materials, bei dem eine Verbindung, die hergestellt wird durch Pfropfpolymerisieren eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, mit Metallhydroxid gemischt wird, und eines B-Materials, das hergestellt wird durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Vernetzungskatalysator und einem Vernetzungsreagens, und des Erwärmens, Vernetzens und Formens derselben.
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Das Verfahren der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2000-1578 bildet die Verbindung jedoch durch Mischen des Olefinharzes mit dem Metallhydroxid und dem Silankopplungsreagens in einem Ansatz. Somit reagiert Wasser im Metallhydroxid mit dem Silankopplungsreagens und wird das Silankopplungsreagens hydrolysiert, was eine Pfropfreaktion des Silankopplungsreagens behindert. Als Folge davon tritt durch Hydrolyse ein gelartiges Material auf und erscheint auf der Oberfläche des Formteils, so dass Oberflächenunebenheiten ausgebildet werden und die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren verschlechtert ist.
Das Verfahren des japanischen Patents Nr. 3457560 mischt das A-Material, welches die durch Pfropfpolymerisation des Silankopplungsreagens auf das Olefinharz erzeugte Verbindung enthält, mit dem Metallhydroxid, und das Metallhydroxid wird durch Erwärmen und Mischen der Materialien in dem A-Material dispergiert. Vor dem Kneten und Erwärmen des A-Materials und des B-Materials reagiert somit Wasser im Metallhydroxid mit dem auf das Olefinharz gepfropften Silankopplungsreagens und wird das Silankopplungsreagens hydratisiert. Als Folge davon tritt durch Hydrolyse ein gelartiges Material auf und erscheint auf dem Formteil, so dass Oberflächenunebenheiten ausgebildet werden und die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren verschlechtert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes, das eine ausgezeichnete Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren aufweist, einen isolierten Draht und ein Verfahren zur Herstellung eines isolierten Drahts bereitzustellen.
Mittel zur Lösung des Problems
Um die Aufgaben entsprechend dem Zweck der vorliegenden Erfindung zu erzielen, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes die Schritte:
Kneten und Formen
einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz enthält, hergestellt durch Pfropfpolymerisation eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, die aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält,
einer Charge mit flammhemmendem Mittel, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und
einer Katalysatorcharge, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator; und
Wasservernetzen eines Formteils der Chargen nach dem Schritt des Knetens und Formens, indem dieses Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.
Es ist bevorzugt, dass ein Massenverhältnis der Charge des flammhemmenden Mittels zu der Silanpfropfcharge im Bereich von 60:40 bis 90:10 liegt und die Menge der Katalysatorcharge im Bereich von 3 bis 10 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile einer aus der Silanpfropfcharge und der Charge mit flammhemmendem Mittel bestehenden Komponente liegt.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Silanpfropfcharge hergestellt wird durch Erwärmen und Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 0,5 bis 5 Massenteilen des Silankopplungsreagens und 0,025 bis 0,1 Massenteilen eines nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels, dass die Charge mit flammhemmendem Mittel hergestellt wird durch Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 100 bis 500 Massenteilen des Metallhydroxids und dass die Katalysatorcharge hergestellt wird durch Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 0,5 bis 5 Massenteilen des Silankopplungsreagens.
Mit dem flammhemmenden silanvernetzten Olefinharz der vorliegenden Erfindung kann ein isolierter Draht hergestellt werden durch Umhüllen eines Leiters mit dem durch das oben beschriebene Verfahren hergestellten flammhemmenden silanvernetzten Olefinharz.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines isolierten Drahts umfasst die Schritte:
Kneten
einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz enthält, hergestellt durch Pfropfpolymerisieren eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, die aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält,
einer Charge mit flammhemmendem Mittel, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und
einer Katalysatorcharge, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator;
Extrusionsumhüllen eines Leiters mit einer Zusammensetzung der gekneteten Chargen; und
Wasservernetzen der Zusammensetzung nach dem Schritt des Extrusionsumhüllens, indem diese Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.
Wirkung der Erfindung
In dem Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Olefinharz, das kein flammhemmendes Mittel enthält, mit dem Silankopplungsreagens gemischt und wird das Silankopplungsreagens auf das Olefinharz pfropfpolymerisiert. Dadurch findet in ausreichendem Maße eine Pfropfreaktion des Silankopplungsreagens statt und wird vermieden, dass das Silankopplungsreagens durch Wasser im flammhemmenden Mittel hydrolysiert und eine Pfropfreaktion behindert wird. Somit tritt kein gelartiges Material auf, das durch eine Hydrolyse des Silankopplungsreagens erzeugt wird, und wird eine ausgezeichnete Oberflächenerscheinung nach der Extrusion des Formteils erhalten.
Das flammhemmende Mittel wird nicht vor dem Schritt des Knetens und Formens mit der Silanpfropfcharge gemischt, und die Silanpfropfcharge, die Charge mit flammhemmendem Mittel und die Katalysatorcharge werden in dem Schritt des Knetens und Formens geknetet. Folglich wird vermieden, dass das Silankopplungsreagens, das auf das Olefinharz gepfropft ist, durch Wasser im flammhemmenden Mittel vor dem Schritt des Knetens und Formens hydrolysiert wird. Somit tritt kein gelartiges Material, das durch eine Hydrolyse des Silankopplungsreagens erzeugt wird, auf und wird eine ausgezeichnete Oberflächenerscheinung des Formteils erhalten.
Wenn die Silanpfropfcharge, die Charge mit flammhemmendem Mittel und die Katalysatorcharge die oben beschriebenen Zusammensetzungen in den oben beschriebenen Mengen aufweisen, ist eine ausgezeichnete Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren sichergestellt.
Wenn die Massenverhältnisse der Silanpfropfcharge, der Charge mit flammhemmendem Mittel und der Katalysatorcharge in den oben beschriebenen Bereichen liegen, wird die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren noch ausgezeichneter.
Wenn ein isolierter Draht hergestellt wird durch Umhüllen eines Leiters mit dem oben beschriebenen flammhemmenden silanvernetzten Olefinharz, wird die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren ausgezeichnet.
Das Verfahren zur Herstellung des isolierten Drahts gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein getrenntes Herstellen der oben beschriebenen Silanpfropfcharge, der oben beschriebenen Charge mit flammhemmendem Mittel und der oben beschriebenen Katalysatorcharge, ein Kneten der hergestellten Chargen, ein Extrusionsumhüllen des Leiters mit der Zusammensetzung aus den gekneteten Chargen und ein Wasservernetzen der Zusammensetzung nach dem Schritt des Extrusionsumhüllens. Dadurch wird die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren ausgezeichnet.
Beste Weise zur Durchführung der Erfindung
Es wird nun eine ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte des Knetens und Formens einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz, das durch Pfropfpolymerisieren eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz hergestellt wurde aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält, umfasst, einer Charge mit flammhemmendem Mittel, die hergestellt wurde durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Metallhydroxid enthaltenden flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und einer Katalysatorcharge, die hergestellt wurde durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator, und des Wasservernetzens eines Formteils aus den Chargen nach dem Schritt des Knetens und Formens, indem dieses Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.
Die Silanpfropfcharge, die Charge mit flammhemmendem Mittel und die Katalysatorcharge werden vor dem Schritt des Knetens und Formens getrennt hergestellt. Die hergestellten Chargen werden jeweils extrudiert und zu Pellets geformt. Die drei Materialien der Silanpfropfcharge, der Charge mit flammhemmendem Mittel und der Katalysatorcharge liegen vor dem Schritt des Knetens und Formens getrennt vor, und sie werden erstmals in dem Schritt des Knetens und Formens geknetet. Mit anderen Worten, das silangepfropfte Olefinharz der Silanpfropfcharge wird erstmals in dem Schritt des Knetens und Formens mit dem Metallhydroxid der Charge mit flammhemmendem Mittel verknetet.
Zum Kneten der drei Materialien wird vorzugsweise eine allgemein bekannte Knetvorrichtung wie ein Banbury-Mischer, ein Druckkneter, ein Knetextruder, ein Zweischneckenextruder und eine Walze verwendet. Die drei Materialien können vor dem Schritt des Knetens und Formens vorzugsweise unter Verwendung einer üblicherweise verwendeten Drehtrommel trocken gemischt werden. Die Erwärmungstemperatur während des Knetens ist eine Temperatur, bei der das Harz fließt, und ist vorzugsweise eine üblicherweise angewendete Temperatur von beispielsweise 100°C bis 250°C. Die Zeitdauer des Knetens beträgt vorzugsweise 0,1 bis 15 Minuten.
Die durch Kneten der drei Materialien erhaltene Zusammensetzung wird unmittelbar nach dem Kneten geformt, und das Formteil wird danach wasservernetzt. Das Formteil wird wasservernetzt, indem es vorzugsweise Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird. Das Wasservernetzen wird vorzugsweise bei Temperaturen von gewöhnlicher Temperatur bis 90°C während 48 oder weniger Stunden durchgeführt, und wird weiter bevorzugt bei Temperaturen von 60°C bis 80°C während 12 bis 24 Stunden durchgeführt.
Im Hinblick auf eine Wärmebeständigkeit beträgt der Grad der Vernetzung des durch Wasservernetzen erhaltenen Olefinharzes vorzugsweise 50% oder mehr. Mit anderen Worten, der Gelanteil beträgt vorzugsweise 50% oder mehr. Der Grad der Vernetzung beträgt weiter bevorzugt 60% oder mehr. Der Grad der Vernetzung kann eingestellt werden entsprechend der Pfropfmenge des Silankopplungsreagens auf das Olefinharz, der Art und Menge des Silanvernetzungskatalysators, den Wasservernetzungsbedingungen (Temperatur, Zeit) und anderen Faktoren.
Beim Kneten liegt das Massenverhältnis der Charge mit flammhemmendem Mittel zu der Silanpfropfcharge vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 60:40 bis 90:10 und weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 60:40 bis 70:30. Wenn die Menge der Silanpfropfcharge weniger als 10 Massen-% beträgt, tritt leicht eine Verringerung des Grads der Vernetzung durch Wasservernetzen auf und tritt leicht eine Verringerung der Wärmebeständigkeit auf. Wenn die Menge der Charge mit flammhemmendem Mittel weniger als 60 Massen-% beträgt, tritt leicht eine Verringerung der flammhemmenden Eigenschaft auf.
Die Menge der Katalysatorcharge liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 3 bis 10 Massenteilen und liegt weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 5 bis 8 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile einer aus der Silanpfropfcharge und der Charge mit flammhemmendem Mittel bestehenden Komponente. Wenn die Menge der Katalysatorcharge weniger als 3 Massenteile beträgt, tritt leicht eine Verringerung der Vernetzung durch Wasservernetzen auf und tritt leicht eine Verringerung der Wärmebeständigkeit auf. Wenn die Menge mehr als 10 Massenteile beträgt, findet ein übermäßiges Vernetzen statt und tritt eine Gelbildung auf, so dass Oberflächenunebenheiten auf dem Produkt ausgebildet werden.
Die Silanpfropfcharge enthält das silangepfropfte Olefinharz, das hergestellt wird durch Pfropfpolymerisieren des Silankopplungsreagens auf das Olefinharz. Um das silangepfropfte Olefinharz herzustellen, werden beispielsweise das Silankopplungsreagens und ein nichtkombinierte Radikale erzeugendes Mittel zu dem Olefinharz gegeben und wird während deren Erwärmen, Kneten und Extrudieren unter vorzugsweise Verwendung eines Extruders das Silankopplungsreagens auf das Olefinharz pfropfpolymerisiert. Die Erwärmungstemperatur ist vorzugsweise höher als eine Zersetzungstemperatur des nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels und wird entsprechend der Art des verwendeten nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels geeignet festgelegt.
Beispiele des Olefinharzes der Silanpfropfcharge umfassen Polyolefin wie Polyethylen und Polypropylen, ein Ethylencopolymer wie ein Ethylen-alpha-Olefin-Copolymer, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer, ein Ethylen-Methacrylsäureester-Copolymer und ein Propylencopolymer wie ein Propylen-alpha-Olefin-Copolymer, ein Propylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Propylen-Acrylsäureester-Copolymer, ein Propylen-Methacrylsäureester-Copolymer. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Darunter sind Polyethylen, Polypropylen, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer und ein Ethylen-Methacrylsäureester-Copolymer bevorzugt.
Beispiele des Polyethylens umfassen Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE), Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen geringer Dichte (LDPE), lineares Polyethylen geringer Dichte (LLDPE), Polyethylen mit ultrageringer Dichte und Metallocen-Polyethylen mit ultrageringer Dichte. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Darunter ist Metallocen-Polyethylen mit ultrageringer Dichte bevorzugt.
Im Hinblick auf eine ausgezeichnete Flexibilität beträgt die Dichte des Olefinharzes der Silanpfropfcharge vorzugsweise 0,901 g/cm³. Im Hinblick auf eine Minimierung eines Quellens des silangepfropften Olefinharzes bei Einwirkung von Kraftstoff und eine Verbesserung einer Kraftstoffbeständigkeit beträgt die Dichte des Olefinharzes der Silanpfropfcharge vorzugsweise 0,880 g/cm³ oder mehr, da der Grad der Kristallisation des Harzes verringert ist, wenn die Dichte abnimmt.
Somit ist für das Olefinharz der Silanpfropfcharge ein Metallocen-Polyethylen mit ultrageringer Dichte, dessen Dichte im Bereich von 0,880 bis 0,901 g/cm³ liegt, besonders bevorzugt. Ein derartiges Metallocen-Polyethylen mit ultrageringer Dichte kann einzeln verwendet werden, oder es können zwei oder mehrere Arten eines derartigen Metallocen-Polyethylens mit ultrageringer Dichte in Kombination verwendet werden.
Beispiele des Silankopplungsreagens umfassen Vinylalkoxysilan wie Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan und Vinyltributoxysilan, normales Hexyltrimethoxysilan, Vinylacetoxysilan, gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und gamma-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Die Menge des Silankopplungsreagens liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 5 Massenteile und weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 3 bis 5 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Olefinharzes. Wenn die Menge des Silankopplungsreagens weniger als 0,5 Massenteile beträgt, ist die Pfropfmenge des Silankopplungsreagens gering und wird nicht leicht ein ausreichender Grad der Vernetzung erreicht. Wenn die Menge mehr als 5 Massenteile beträgt, findet während des Knetens eine übermäßige Vernetzungsreaktion statt und tritt leicht ein gelartiges Material auf. Als Folge davon werden auf dem Produkt leicht Oberflächenunebenheiten ausgebildet und tritt leicht eine Verschlechterung der Massenproduktion auf. Darüber hinaus wird die Schmelzviskosität übermäßig hoch, was eine übermäßige Belastung auf den Extruder ausübt und leicht die Verarbeitbarkeit verschlechtert.
Die Pfropfmenge des Silankopplungsreagens liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 Massen-%. Der Grad der Vernetzung beträgt vorzugsweise 50% oder mehr.
Beispiele des nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels umfassen organisches Peroxid wie Dicumylperoxid (DCP), Benzoylperoxid, Dichlorbenzoylperoxid, Di-tert-butylperoxid, Butylperacetat, tert-Butylperbenzoat und 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexan.
Darunter ist Dicumylperoxid (DCP) bevorzugt. Wenn beispielsweise Dicumylperoxid (DCP) als das nichtkombinierte Radikale erzeugende Mittel verwendet wird, beträgt eine Temperatur zur Herstellung der Silanpfropfcharge vorzugsweise 200°C oder mehr, um das Silankopplungsreagens zu pfropfpolymerisieren.
Die Menge des nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels liegt vorzugsweise im Bereich von 0,025 bis 0,1 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Olefinharzes.
Wenn die Menge des nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels weniger als 0,025 Massenteile beträgt, findet nicht leicht eine Pfropfreaktion des Silankopplungsreagens in ausreichendem Maße statt und wird nicht leicht ein gewünschter Gelanteil erreicht. Wenn die Menge mehr als 0,1 Massenteil beträgt, wird der Prozentsatz an Molekülen des Olefinharzes die durch das nichtkombinierte Radikale erzeugende Mittel gespalten werden höher und findet leicht ein unbeabsichtigtes Peroxidvernetzen statt. Demgemäß findet in übermäßigem Maße eine Vernetzungsreaktion des Olefinharzes während des Knetens der Silanpfropfcharge mit der Charge mit flammhemmendem Mittel und der Katalysatorcharge statt und werden leicht Oberflächenunebenheiten auf dem Produkt ausgebildet. Somit sind leicht eine Verarbeitbarkeit und Oberflächenerscheinung verschlechtert.
Die Charge mit flammhemmendem Mittel wird hergestellt durch Mischen des Olefinharzes mit dem Metallhydroxid enthaltenden flammhemmenden Mittel. Bei der Herstellung der Charge mit flammhemmendem Mittel wird beispielsweise das Metallhydroxid zu dem Olefinharz gegeben und werden diese vorzugsweise unter Verwendung eines Extruders erwärmt und geknetet.
Soweit erforderlich, können ein Antioxidationsmittel, ein Gleitmittel, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein Färbemittel, ein anorganischer Füllstoff, ein Kupferinhibitor und andere Reagenzien zu der Charge mit flammhemmendem Mittel gegeben werden. Die Zugabe des Antioxidationsmittels dient einer weiteren Verbesserung der Wärmebeständigkeit. Die Zugabe des Gleitmittels minimiert eine Verschlechterung der Verarbeitbarkeit, die durch die Zugabe des flammhemmenden Mittels verursacht wird, und verbessert die Verarbeitbarkeit.
Das Olefinharz der Charge mit flammhemmendem Mittel kann dasselbe sein wie eines der Beispiele des Olefinharzes der Silanpfropfcharge. Das Olefinharz der Charge mit flammhemmendem Mittel ist vorzugsweise dasselbe wie das Olefinharz der Silanpfropfcharge. Die Dichte des Olefinharzes der Charge mit flammhemmendem Mittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,880 bis 0,901 g/cm³.
Im Hinblick auf eine Verbesserung der Kraftstoffbeständigkeit kann die Charge mit flammhemmendem Mittel ein Polyolefin enthalten, dessen Schmelzpunkt 140°C oder mehr beträgt. Beispiele des Polyolefins, dessen Schmelzpunkt 140°C oder mehr beträgt, umfassen ein Polypropylenelastomer.
Die Menge des Polyolefins, dessen Schmelzpunkt 140°C oder mehr beträgt, liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 5 bis 20 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile des Harzanteils der Charge mit flammhemmendem Mittel. Wenn die Menge des Polyolefins, dessen Schmelzpunkt 140°C oder mehr beträgt, geringer ist als 5 Massenteile, wird leicht der Effekt einer Verbesserung der Kraftstoffbeständigkeit verringert. Wenn die Menge mehr als 20 Massenteile beträgt, wird leicht die Flexibilität verringert.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete flammhemmende Mittel enthält ein oder mehrere Metallhydroxide ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid. Darunter sind Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid bevorzugt.
Die Menge des Metallhydroxids liegt vorzugsweise im Bereich von 100 bis 500 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile des Harzanteils der Charge mit flammhemmendem Mittel. Wenn die Menge des Metallhydroxids weniger als 100 Massenteile beträgt, wird leicht die flammhemmende Eigenschaft verringert. Wenn die Menge mehr als 500 Massenteile beträgt, wird die Dehnung übermäßig verringert.
Beispiele des Antioxidationsmittels umfassen ein phenolisches Antioxidationsmittel, ein schwefelhaltiges Antioxidationsmittel und ein phosphorhaltiges Antioxidationsmittel. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Beispiele des phenolischen Antioxidationsmittels umfassen Tetrakis[methylen-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]methan.
Beispiele des schwefelhaltigen Antioxidationsmittels umfassen Pentaerythritoltetrakis(beta-laurylthiopropionat).
Die Menge des Antioxidationsmittels liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 10 Massenteilen und beträgt weiter bevorzugt 3 bis 5 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Harzanteils der Charge mit flammhemmendem Mittel. Wenn die Menge des Antioxidationsmittels geringer als 0,1 Massenteile ist, ist leicht die Wirkung einer Verbesserung der Wärmebeständigkeit verringert. Wenn die Menge mehr als 10 Massenteile beträgt, findet leicht ein Ausblühen des Antioxidationsmittels statt.
Beispiele des Gleitmittels umfassen ein Stearinsäure- und Fettsäureamid.
Die Menge des Gleitmittels liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 10 Massenteile und liegt weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 3 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Harzanteils der Charge mit flammhemmendem Mittel. Wenn die Menge des Gleitmittels weniger als 0,1 Massenteile beträgt, wird der Effekt einer Verringerung der Haftung zwischen dem Leiter und dem Isolator nicht bereitgestellt. Wenn die Menge mehr als 10 Massenteile beträgt, findet leicht ein Ausblühen des Antioxidationsmittels statt.
Die Katalysatorcharge wird hergestellt durch Mischen des Olefinharzes mit dem Silanvernetzungskatalysator, welcher das silangepfropfte Olefinharz der Silanpfropfcharge vernetzt. Bei der Herstellung der Katalysatorcharge wird beispielsweise der Silanvernetzungskatalysator zu dem Olefinharz gegeben und werden diese unter vorzugsweise Verwendung eines Extruders erwärmt und geknetet.
Das Olefinharz der Katalysatorcharge kann dasselbe sein wie eines der Beispiele für das Olefinharz der Silanpfropfcharge. Die Dichte des Olefinharzes der Katalysatorcharge ist nicht speziell beschränkt. Es ist lediglich wesentlich, dass das Olefinharz der Katalysatorcharge ein Olefinharz ist, das leicht mit dem Olefinharz der Silanpfropfcharge und dem Olefinharz der Charge mit flammhemmendem Mittel gemischt werden kann.
Beispiele des Olefinharzes der Katalysatorcharge umfassen lineares Polyethylen mit geringer Dichte (LLDPE), Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), lineares Metallocen-Polyethylen mit geringer Dichte und Metallocen-Polyethylen mit ultrageringer Dichte. Diese können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Der Silanvernetzungskatalysator ist ein Silanolkondensationskatalysator, der das silangepfropfte Olefinharz der Silanpfropfcharge silanvernetzt. Beispiele des Silanvernetzungskatalysators umfassen Metallcarboxylat von Zinn, Zink, Eisen, Blei und Cobalt, Titanat, organische Base, anorganische Säure und organische Säure.
Im Speziellen umfassen Beispiele des Silanvernetzungskatalysators Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndimalat, Dibutylzinnmercaptid (Dibutylzinn-bis-octylthioglykolat, Dibutylzinn-beta-mercaptopropionatpolymer), Dibutylzinndiacetat, Dioctylzinndilaurat, Zinnacetat, Zinncaprylat, Bleinaphthenat, Cobaltnaphthenat, Bariumstearat, Calciumstearat, Tetrabutyltitanat, Tetranonyltitanat, Dibutylamin, Hexylamin, Pyridin, Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure, Toluolsulfonsäure, Acetat, Stearinsäure und Maleinsäure. Darunter sind Dibutylzinndilurat, Dibutylzinndimalat und Dibutylzinnmercaptid bevorzugt.
Die Menge des Silanvernetzungskatalysators liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 5 Massenteilen und liegt weiter bevorzugt innerhalb des Bereichs von 1 bis 5 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile des Harzanteils der Katalysatorcharge. Wenn die Menge des Silanvernetzungskatalysators weniger als 0,5 Massenteile beträgt, ist leicht der Grad der Vernetzung verringert und wird leicht eine gewünschte Wärmebeständigkeit nicht erreicht. Wenn die Menge mehr als 5 Massenteile beträgt, ist leicht die Oberflächenerscheinung des umhüllenden Olefinharzes verschlechtert.
Als Nächstes werden Beschreibungen eines isolierten Drahts und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung desselben bereitgestellt.
Der isolierte Draht wird hergestellt durch Umhüllen eines Leiters mit dem oben beschriebenen flammhemmenden silanvernetzten Olefinharz. Der Durchmesser, das Material und andere Eigenschaften des Leiters sind nicht speziell beschränkt und können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung festgelegt werden. Die Dicke des isolierenden Umhüllungsmaterials ist gleichermaßen nicht speziell beschränkt und kann in Abhängigkeit von dem Leiterdurchmesser und anderen Faktoren festgelegt werden.
Im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit beträgt bei dem isolierten Draht der Grad der Vernetzung des umhüllenden Olefinharzes vorzugsweise 50% oder mehr und beträgt weiter bevorzugt 60% oder mehr. Der Grad der Vernetzung kann angepasst werden durch Anpassen der Pfropfmenge des Silankopplungsreagens auf das Olefinharz, der Art und Menge des Vernetzungskatalysators, der Wasservernetzungsbedingungen (Temperatur, Zeit) und anderer Faktoren.
Die erfindungsgemäße Herstellung des isolierten Drahts umfasst vorzugsweise ein Erwärmen und Kneten der oben beschriebenen Silanpfropfcharge, der oben beschriebenen Charge mit flammhemmendem Mittel und der oben beschriebenen Katalysatorcharge, ein Extrusionsumhüllen des Leiters mit der Zusammensetzung der gekneteten Chargen und ein Wasservernetzen der Zusammensetzung nach dem Schritt der Extrusionsumhüllung.
Im Knetschritt werden die Chargen in Pelletform vorzugsweise unter Verwendung einer Ausrüstung wie eines Mischers und eines Extruders gemischt. Im Umhüllungsschritt wird die Zusammensetzung der gekneteten Chargen vorzugsweise einem Extrusionsumhüllen unterzogen, wobei vorzugsweise ein allgemein verwendeter Extruder verwendet wird. Der Vernetzungsschritt nach dem Umhüllungsschritt wird durchgeführt, indem das den Leiter des Drahts umhüllende Harz Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird. Die Vernetzung wird vorzugsweise bei Temperaturen von üblicher Temperatur bis 90°C während 48 oder weniger Stunden durchgeführt und wird weiter bevorzugt bei Temperaturen von 60°C bis 80°C während 12 bis 24 Stunden durchgeführt.
Beispiel
Es wird nun eine ausführlichere Beschreibung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, wobei speziell auf Beispiele Bezug genommen wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
(Verwendetes Material, Hersteller und andere Informationen)
Die im Beispiel und den Vergleichsbeispielen verwendeten Materialien werden nachfolgend zusammen mit ihren Herstellern, Handelsnamen und anderen Informationen angegeben.
Polyethylen <1> [Hersteller: DuPont Dow Elastomers Japan K. K., Handelsname: Engage 8003]
Polyethylen <2> [Hersteller: Nippon Unicar Company Limited, Handelsname: DFDJ7540]
Polypropylenelastomer (PP-Elastomer) [Hersteller: Japan Polypropylene Corporation, Handelsname: NEWCON NAR6]
Magnesiumhydroxid [Hersteller: Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Handelsname: KISUMA 5]
Silankopplungsreagens [Hersteller: Dow Corning Toray Co., Ltd., Handelsname: SZ6300].
Dicumylperoxid (DCP) [Hersteller: NOF CORPORATION, Handelsname: PERCUMYL D]
Zinnkatalysator (Dibutylzinndilaurat) [Hersteller: ADEKA CORPORATION, Handelsname: Mark BT-1]
(Beispiel)
(Herstellung einer Silanpfropfcharge)
Es wurde eine Silanpfropfcharge hergestellt, die silangepfropftes Polyethylen enthält. Im Speziellen wurden A-Materialien mit einem in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis in einen Zweischneckenextruder geladen und während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde dann zu Pellets geformt.
(Herstellung einer Charge mit flammhemmendem Mittel)
Es wurde eine Charge mit flammhemmendem Mittel hergestellt. Im Speziellen wurden B-Materialien mit einem in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis in einen Zweischneckenextruder geladen und während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde dann zu einem Pellet geformt.
(Herstellung einer Katalysatorcharge)
Es wurde eine Katalysatorcharge hergestellt. Im Speziellen wurden C-Materialien mit einem in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis in einen Zweischneckenextruder geladen und während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde dann zu einem Pellet geformt.
(Herstellung eines isolierten Drahts)
Die Silanpfropfcharge (die A-Materialien), die Charge mit flammhemmendem Mittel (die B-Materialien) und die Katalysatorcharge (die C-Materialien) wurden bei einem wie in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis von 30:70:5 unter Verwendung eines Trichters eines Extruders bei Temperaturen von ungefähr 180°C bis 200°C geknetet und extrudiert. Ein Leiter mit einem Außendurchmesser von 2,4 mm wurde mit einer Zusammensetzung der gekneteten Chargen extrusionsumhüllt, um einen Isolator mit einer Dicke von 0,7 mm (der Außendurchmesser der Umhüllung betrug 3,8 mm) zu definieren. Die Zusammensetzung wurde dann in einem Bad bei einer hohen Feuchtigkeit von 90% und bei einer hohen Temperatur von 85°C während 24 Stunden wasservernetzt. Auf diese Weise wurde ein isolierter Draht hergestellt.
(Vergleichsbeispiele 1 und 2)
Es wurden jeweils isolierte Drähte gemäß den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellt. Im Speziellen wurden Materialien mit einem wie in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis auf einmal in einen Zweischneckenextruder geladen und wurden während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Auf dieselbe Weise wie im Beispiel wurde ein Leiter mit der gekneteten Zusammensetzung extrusionsumhüllt und wurde die geknetete Zusammensetzung wasservernetzt.
(Vergleichsbeispiel 3)
(Herstellung einer Silanpfropfcharge)
Es wurde eine Silanpfropfcharge gemäß dem Vergleichsbeispiel 3 hergestellt. Im Speziellen wurde silangepfropftes Polyethylen hergestellt, indem Polyethylen <1>, Polyethylen <2>, ein PP-Elastomer, ein Silankopplungsreagens und DCP unter den D-Materialien mit einem wie in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis in einen Zweischneckenextruder geladen und diese während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet wurden, und das silangepfropfte Polyethylen wurde extrudiert. Zu dem silangepfropften Polyethylen wurde Magnesiumhydroxid gegeben, und diese wurden unter Verwendung einer Mischwalze geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde dann zu einem Pellet geformt.
(Herstellung einer Katalysatorcharge)
Es wurde eine Katalysatorcharge hergestellt. Im Speziellen wurden E-Materialien mit einem wie in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis in einen Zweischneckenextruder geladen und wurden während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wurde dann zu einem Pellet geformt.
(Herstellung eines isolierten Drahts)
Es wurde ein isolierter Draht hergestellt. Im Speziellen wurden die Silanpfropfcharge (die D-Materialien) und die Katalysatorcharge (die E-Materialien) bei einem wie in Tabelle 1 aufgezeigten Massenverhältnis von 100:5 in einen Zweischneckenextruder geladen und wurden während 0,1 bis 2 Minuten bei 200°C erwärmt und geknetet. Ein Leiter wurde mit der gekneteten Zusammensetzung extrusionsumhüllt und die geknetete Zusammensetzung wurde wasservernetzt.
Ein jeder der erhaltenen isolierten Drähte wurde einer Bewertung der Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren unterzogen. Darüber hinaus wurde jeder der erhaltenen isolierten Drähte hinsichtlich der Produkteigenschaften bewertet, d. h. es wurden die Zugfestigkeit, Zugdehnung und der Gelgehalt gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt. Zusätzlich werden nachfolgend Beschreibungen des Bewertungsverfahrens und des Messverfahrens bereitgestellt.
(Bewertung der Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren)
Ein Produkt mit guter Oberflächeneigenschaft wurde als „gut” bewertet und ein Produkt mit Oberflächenunebenheiten und Rauigkeiten wurde mit „schlecht” bewertet.
(Bewertung der Eigenschaften)
(Zugfestigkeit und Zugdehnung)
Die Zugfestigkeit und Zugdehnung wurden mittels eines Zugversuchs gemäß JIS C 3005 gemessen. Im Speziellen wurde der isolierte Draht auf eine Länge von 150 mm geschnitten und wurde der Leiter davon entfernt, so dass ein röhrenförmiges Teststück erhalten wurde, das lediglich das isolierende Umhüllungsmaterial umfasst. Dann wurden bei Raumtemperatur von 23°C ± 5°C die beiden Enden des Teststücks an Klammern einer Zugtestvorrichtung befestigt und wurden mit einer Zuggeschwindigkeit von 200 mm/min gezogen und wurden die Belastung und Dehnung zum Zeitpunkt des Reißens des Teststücks gemessen.
(Gelgehalt)
Der Gelgehalt wurde gemäß JASO D608-92 gemessen. Im Speziellen wurde ungefähr 0,1 g an isolierendem Testmaterial für einen elektrischen Draht eingewogen und in ein Teströhrchen gegeben, zu dem 20 ml an Xylol gegeben wurden, und wurde das Testmaterial dann in einem Ölbad mit konstanter Temperatur während 24 Stunden bei 120°C erwärmt. Das Testmaterial wurde dann aus dem Teströhrchen entnommen und während 6 Stunden in einem Trockner bei 100°C getrocknet. Das getrocknete Testmaterial wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und präzise ausgewogen. Der prozentuale Anteil der Masse des Testmaterials nach dem Test zu der Masse des Testmaterials vor dem Test definiert den Gelgehalt. Der Standard des Gelgehalts beträgt 50% oder mehr. Der Gelgehalt wird allgemein bei vernetzten Drähten als ein Index des Zustands der Wasservernetzung verwendet. Tabelle 1
Wie in Tabelle 1 aufgezeigt, sind die isolierten Drähte gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hinsichtlich der Oberflächenerscheinung des Drahtumhüllungsmaterials nach der Extrusion minderwertig. Bei der Herstellung der Umhüllungsmaterialzusammensetzung des Drahts gemäß den Vergleichsbespielen 1 und 2 wurden die Materialien der Zusammensetzung in einer Charge erwärmt und geknetet, d. h. das Magnesiumhydroxid und das Silankopplungsreagens wurden auf einmal gemischt. Somit wurde das Silankopplungsreagens leicht durch Wasser im Magnesiumhydroxid hydrolysiert und wurde dadurch die Pfropfreaktion des Polyethylens behindert und trat ein gelartiges Material auf dem Umhüllungsmaterial auf, um Oberflächenunebenheiten auf dem Drahtumhüllungsmaterial auszubilden.
Bei Vergleichsbeispiel 3 wurde das Magnesiumhydroxid nach dem Pfropfen des Silankopplungsreagens auf das Polyethylen hinzugemischt. Es wird jedoch angenommen, dass ein Teil des auf das Polyethylen gepfropften Silankopplungsreagens vor dem Formschritt des Extrusionsumhüllens des Leiters mit der Zusammensetzung hydrolysiert wird, da das Magnesiumhydroxid vor dem Formschritt vermischt wird. Dadurch wurde die Vernetzungsreaktion des Polyethylens behindert und trat ein gelartiges Material auf und erschien auf dem Umhüllungsmaterial, um dort Oberflächenunebenheiten auszubilden.
Im Gegensatz dazu ist der isolierte Draht gemäß dem Beispiel ausgezeichnet hinsichtlich der Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren des Drahtumhüllungsmaterials. Im Beispiel wurden das in ausreichendem Maße silangepfropfte Polyethylen und das Magnesiumhydroxid in dem Schritt des Knetens und Formens der Extrusionsumhüllung des Leiters mit der Zusammensetzung geknetet. Dadurch wurde eine Vernetzung des Polyethylens wirksam unterstützt und wurde die Oberflächenerscheinung nach dem Extrudieren des Drahtumhüllungsmaterials ausgezeichnet.
Die Bewertung der Eigenschaften zeigt darüber hinaus, dass der isolierte Draht gemäß dem Beispiel ausgezeichnet hinsichtlich der Zugfestigkeit und Zugdehnung ist, ausgezeichnet hinsichtlich des Grads der Vernetzung ist, der erhalten wird aus dem Wert des Gelgehalts, und kein Problem bei der Produktqualität aufweist.
Die vorangegangene Beschreibung des abgedeckten Leiters gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist nicht als erschöpfend gedacht oder dazu gedacht, die Erfindung auf die speziell offenbarte Form einzuschränken, und es sind im Lichte der oben gegebenen Lehren Modifikationen und Variationen möglich oder können aus der praktischen Anwendung der Erfindung erhalten werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines flammhemmenden silanvernetzten Olefinharzes, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Kneten und Formen einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz enthält, hergestellt durch Pfropfpolymerisation eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, die aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält, einer Charge mit flammhemmendem Mittel, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und einer Katalysatorcharge, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator; und Wasservernetzen eines Formteils der Chargen nach dem Schritt des Knetens und Formens, indem dieses Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: ein Massenverhältnis der Charge mit flammhemmendem Mittel zu der Silanpfropfcharge in einem Bereich von 60:40 bis 90:10 liegt; und eine Menge der Katalysatorcharge in einem Bereich von 3 bis 10 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile einer aus der Silanpfropfcharge und der Charge mit flammhemmendem Mittel bestehenden Komponente liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei: die Silanpfropfcharge hergestellt wird durch Erwärmen und Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 0,5 bis 5 Massenteilen des Silankopplungsreagens und 0,025 bis 0,1 Massenteilen eines nichtkombinierte Radikale erzeugenden Mittels; die Charge mit flammhemmendem Mittel hergestellt wird durch Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 100 bis 500 Massenteilen des Metallhydroxids; und die Katalysatorcharge hergestellt wird durch Mischen von 100 Massenteilen des Olefinharzes mit 0,5 bis 5 Massenteilen des Silankopplungsreagens.
Verfahren zur Herstellung eines isolierten Drahts, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Kneten einer Silanpfropfcharge, die ein silangepfropftes Olefinharz enthält, hergestellt durch Pfropfpolymerisieren eines Silankopplungsreagens auf ein Olefinharz, die aber kein Metallhydroxid enthaltendes flammhemmendes Mittel enthält, einer Charge mit flammhemmendem Mittel, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem flammhemmenden Mittel, das ein oder mehrere Metallhydroxide enthält ausgewählt aus Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Zirconiumhydroxid und Bariumhydroxid, und einer Katalysatorcharge, hergestellt durch Mischen eines Olefinharzes mit einem Silanvernetzungskatalysator; Extrusionsumhüllen eines Leiters mit einer Zusammensetzung der gekneteten Chargen; und Wasservernetzen der Zusammensetzung nach dem Schritt des Extrusionsumhüllens, indem diese Wasserdampf oder Wasser ausgesetzt wird.