DE1540342C

DE1540342C - Electrical insulating material

Info

Publication number: DE1540342C
Authority: DE
Inventors: Vincent Leonard; Stivers Edward Collier; Atherton Calif. Lanza (V.St.A.)
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp

Description

Die Erfindung betrifft ein !zweischichtiges elektrisches Isoliermaterial. Polyolefine, z.B. Polyäthylen,' können bekanntlich Tür die Herstellung von Isoliermaterial für elektrische Leiter und andere elektrische und elektronische Teile verwendet werden. Diese Materialien haben den Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt und geringe Beständigkeit gegen Feuer und Oxydation haben.The invention relates to a two-layer electrical Insulating material. Polyolefins such as polyethylene are known to be useful in the manufacture of insulating material used for electrical conductors and other electrical and electronic parts. This Materials have the disadvantage that they have a relatively low melting point and low Have resistance to fire and oxidation.

Aufgabengemäß sollen diese Eigenschaften verbessert werden. Erhebliche Bemühungen waren auf die Herstellung von Massen mit besseren Eigenschaften gerichtet. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, den Schmelzpunkt von Polyäthylen durch Vernetzung zu erhöhen sowie ihm durch Zumischung gewisser Zusatzstoffe Flammwidrigkeit zu verleihen. Viele ₎₅ dieser Zusätze beeinträchtigen jedoch die dielektrischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Tieftemperatureigenschaften. Ferner wurden durch die Notwendigkeit, Isolierstoffe zunehmend scharfen Bedingungen auszusetzen, die Normen für die Wärme- und Flammfestigkeit sowie die Festigkeit -von Polyolefin und anderem Isoliermaterial verschärft.According to the task, these properties should be improved. Considerable effort has been made to produce compositions with better properties. For example, it has been proposed to increase the melting point of polyethylene by crosslinking and to give it flame retardancy by adding certain additives. However, _{many) 5} of these additives affect the dielectric properties, corrosion resistance and low temperature properties. Furthermore, the need to subject insulating materials to increasingly harsh conditions has tightened the standards for heat and flame resistance and strength of polyolefin and other insulating materials.

Die Verwendung von vernetzten Polyolefinen Tür die Herstellung, von Elektroisolierungen ist beispielsweise geschildert in der deutschen Auslegeschrift 1 079 145. Danach soll bei dem Herstellungsverfahren von Ummantelungen aus solchem Material der Strangpresse ein Gemisch zugeführt werden, das zum Teil aus unvernetzten und zum Teil aus in einem besonderen Arbeitsgang vorvernetzten Polyolefinen mit der für die vollständige Vernetzung der Mischung erforderlichen Menge von Vernetzungsmitteln besteht. Nach den Vorschlägen der deutschen Auslegeschrift 1 079 146 werden Isolierungen oder Ummantelungen aus Mischungen von Butylkautschuk mit kristallisierenden Polyolefinen für elektrische Leiter und Kabel dadurch hergestellt, daß der Butylkautschuk mit dem Polyolefin unter Zugabe von Vernetzungsmitteln sowohl für den Butylkautschuk als auch für das Polyolefin oberhalb der Fließtemperatur des Olefins innig vermischt, das Gemisch danach vorzugsweise im Strangpreß verfahren auf den Leiter oder das Kabel aufgebracht und anschließend vulkanisiert wird.The use of cross-linked polyolefins for the production of electrical insulation is one example described in the German Auslegeschrift 1 079 145. According to this, in the manufacturing process of sheaths made of such material of the extruder a mixture are fed, which in part from non-networked and partly from in a special one Operation of pre-crosslinked polyolefins with the one for the complete crosslinking of the mixture required amount of crosslinking agents. According to the suggestions of the German interpretative document 1 079 146 are insulation or sheaths made from mixtures of butyl rubber with crystallizing Polyolefins for electrical conductors and cables produced by using butyl rubber with the polyolefin with the addition of crosslinking agents for both butyl rubber and for the polyolefin is intimately mixed above the flow temperature of the olefin, the mixture then preferably in the extrusion process is applied to the conductor or cable and then vulcanized.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein zweischichtiges Elektroisoliermäterial, das gekehnzeichnet ist durch die Kombination einer in an sich bekannter Weise aus vernetzten Olefinpolymeren gebildeten inneren Schicht, welche durch eine äuf3erc Schicht aus vernetzten Homo- oder Copolymeren des Vinylidenfluorids abgedeckt ist. Die innere Schicht ist dabei diejenige Schicht, die dem zu isolierenden Gegenstand am nächsten ist bzw. ihn berührt, während als äußere Schicht diejenige bezeichnet wird, die mit der Atmosphäre in Berührung steht bzw. dieser Atmosphäre näherliegt, die den zu isolierenden Gegenstand umgibt.In contrast, the subject matter of the invention is a two-layer electrical insulation material, which is marked is formed by the combination of a known manner from crosslinked olefin polymers inner layer, which is covered by an outer layer of crosslinked homo- or copolymers of the Vinylidene fluoride is covered. The inner layer is the layer that is to be isolated Object is closest to or touches it while the outer layer is the one that is in contact with the atmosphere or is closer to this atmosphere that surrounds the object to be isolated.

Als Gegenstände, die elektrisch /u isolierun sind, kommen beispielsweise elektrische Teile oder Leitungsdrähte in Frage. Die elektrischen Leiter können isoliert werden, indem sie mit einer Schicht eines (>o Olefinpolymeren umspritzt werden und anschließend diese Schicht mit einem Hömopolymeren oder Copolymeren von Vinylidenfluorid umspritzt wird, wobei beide Schichten vernetzt sind.As objects that are electrically insulated, For example, electrical parts or lead wires can be used. The electrical conductors can are isolated by being coated with a layer of an (> o olefin polymer and then this layer is coated with a homopolymer or copolymer of vinylidene fluoride, wherein both layers are networked.

Als Olcfinpolymere eignen sich beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen oder Mischpolymere von Olefinen mit beliebigen mischpolynierisierbaren Monomeren, ζ. B. Mischpolymere von Äthylen mit Buten-! oder Vinylacetat. Das Polymere kann e: feuerhemmendes Mittel, z. B. eine Antimonverbi: dung enthalten, die in einer Menge vorhanden h die wenigstens 5 Gewichtsprozent Antimonoxyd en spricht.Suitable olefin polymers are, for example, polyethylene or polypropylene or copolymers of olefins with any monomers that can be mixed with polymer, ζ. B. Copolymers of ethylene with butene! or vinyl acetate. The polymer can e: fire retardant, e.g. B. a Antimonverbi: dung contain the available h in an amount of at least 5 weight percent antimony speaks s.

Als Polymeres von Vinylidenfluorid wird Vorzug weise Polyvinylidenfluorid verwendet, das vorteilha Triallylcyanurat in geringer Menge von vorzugsweu wenigstens 0,5% des Polymergewichts enthält. D; Polymere von Vinylidenfluorid wird nachstehend de Einfachheit halber als Polyvinylidenfluorid bezeichne jedoch können, falls im Zusammenhang nicht ande erforderlich, auch Mischpolymerisate verwendet we den. Das Triallylcyanurat kann nach den bekannte Methoden eingearbeitet werden, die in den britische Patentschriften 1047 053 und 1 108 990 beschriebe sind. Das Triallylcyanurat ist vorzugsweise in eine Menge von 0,5 bis 3%. bezogen auf das Gewicht de Polyvinylidenfluorids, vorhanden. Die Vernetzung dt. Schichten kann beispielsweise durch Bestrahlung e folgen, z. B. durch Ultraviolettstrahlung, Bestrahlur mit energiereichen Elektronen oder durch die Stra; lung eines Kernreaktors, oder das Polyolefin kar chemisch vernetzt werden, z. B. durch Zumischur eines freie Radikale bildenden Initiators, der bei Ve Wendung von Polyäthylen beispielsweise ein Peroxj ist. Wenn beide Schichten durch Bestrahlung vernet werden sollen, kann die Bestrahlung getrennt vorg nommen werden. Vorzugsweise werden die Schichte gleichzeitig bestrahlt. Im allgemeinen werden bek Materialien durch die gesamte Schichtdicke hindure vernetzt.As a polymer of vinylidene fluoride, preference is given to using polyvinylidene fluoride, which is advantageous Triallyl cyanurate in a small amount of preferably at least 0.5% of the polymer weight. D; Polymers of vinylidene fluoride will hereinafter be referred to as polyvinylidene fluoride for the sake of simplicity however, if not otherwise required in connection, copolymers can also be used the. The triallyl cyanurate can be incorporated by the known methods that are in the British Patents 1047 053 and 1 108 990 are described. The triallyl cyanurate is preferably in a Amount from 0.5 to 3%. based on the weight of the polyvinylidene fluoride. The networking dt. Layers can be followed, for example, by irradiation, e.g. B. by ultraviolet radiation, irradiation with energetic electrons or through the street; development of a nuclear reactor, or the polyolefin kar are chemically crosslinked, e.g. B. by admixing a free radical initiator, which at Ve Turn of polyethylene, for example, is a Peroxj. When both layers are linked by irradiation irradiation can be carried out separately. Preferably the layers irradiated at the same time. In general, materials are obstructed through the entire thickness of the layer networked.

Der Vernetzungsgrad und andere Eigenschaften dt erfindungsgemäßen Isolierung können entsprecher dem vorgesehenen Verwendungszweck variiert werde Die Innenschicht muß vorzugsweise bis zu eine: Grad vernetzt werden, der dem Wert äquivalent is der sich bei Bestrahlung mit energiereichen Elektrone bis zu einer Dosis von wenigstens 2 Mrad ergib Die Außenschicht aus Polyvinylidenfluorid muli vo zugsweise bis zu einem Grad versetzt sein, der sie bei Bestrahlung von Polyvinylidenfluorid, das 0,5 G-wichtsprozent Triallylcyanurat enthält, mit energi reichen Elektronen bis zu einer Dosis von weni stens 1 Mrad ergibt. Ein bequemer Anhaltspuni für die Vernetzung, die im allgemeinen erforde lieh ist, ist dadurch gegeben, daß sie ausreiche muß, um der Masse oberhalb ihrer Kristalli Schmelztemperatur Formbeständigkeit zu verleihe (d. h., das Material schmilzt oder fließt nicht, sonde: behält im wesentlichen seine Form, die es bei Raur temperatur hat).The degree of crosslinking and other properties of the insulation according to the invention can be more corresponding The inner layer must preferably be up to one: Degree of crosslinking, which is equivalent to the value which is when irradiated with high-energy electrons up to a dose of at least 2 Mrad, give the outer layer of polyvinylidene fluoride muli vo preferably be offset up to a degree that, when irradiated with polyvinylidene fluoride, is 0.5% by weight Contains triallyl cyanurate, with energi-rich electrons up to a dose of a few at least 1 Mrad results. A convenient starting point for networking that is generally required is given by the fact that it must suffice to support the mass above its crystalline Melting temperature to give dimensional stability (i.e. the material does not melt or flow, but: essentially retains its shape, which it has at room temperature).

Für die meisten Anwendungen beträgt die Diel der Innenschicht wenigstens 76 μ und die Dicke d Außenschicht wenigstens 38 μ. Jeder Schicht könnt zur Erzielung besonderer gewünschter Eigenschaft* übliche Zusatzstoffe zugemischt werden.For most applications, the length of the inner layer is at least 76μ and the thickness d of the outer layer is at least 38μ. Customary additives can be added to each layer to achieve a particular desired property *.

Das erfindungsgemäße Isoliermaterial weist ei; Kombination von Eigenschaften auf, die bei üblichi Isolierstoffen nicht zu finden sind. Besonders übe raschend ist der hohe Grad der Flammbeständigkc die das erfindungsgemäße Isoliermaterial auch dai aufweist, wenn keine üblichen feuerhemmenden Min dem sehr leicht brennbaren Polyolefin zugesetzt we den. Hs erscheint möglich, daß die Außenschicht a Polyvinylidenfluorid den Zugang von Sauerstoff zu Polyolefin praktisch versperrt und dadurch die Flai menforlpllanzung verhindert. I )a* PolyvinylidenlluoiThe insulating material according to the invention has egg; Combination of properties that are common to Insulating materials cannot be found. The high degree of flame resistance is particularly surprising which the insulating material according to the invention also has if there are no conventional fire-retardant min added to the highly flammable polyolefin. It appears possible that the outer layer a Polyvinylidenfluorid practically blocks the access of oxygen to polyolefin and thereby the flai menforlplantation prevented. I) a * Polyvinylidenlluoi

selbst unterhält die Verbrennung nicht. Durch Pyrolyse scheint seine Umwandlung in eine äußerst stabile polynucleare Struktur zu erfolgen. Die ausgezeichnete Beständigkeit des erfindungsgemäßen Isoliermaterials gegenüber Wärmealterung kann ebenfalls der Tatsache zugeschrieben werden, daß die Außenschicht aus Polyvinylidenfluorid den Zugang von Sauerstoff zum Polyolefin weitgehend verringert.itself does not sustain the incineration. By pyrolysis it appears to be transformed into an extremely stable polynuclear structure. The excellent Resistance of the insulating material according to the invention to heat aging can also be the fact can be attributed to the fact that the outer layer of polyvinylidene fluoride provides access to oxygen largely reduced to the polyolefin.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die Außenschicht aus Polyvinylidenfluorid dem Material einen so hohen Festigkeitsgrad verleiht, daß die Dicke der Isolierung wesentlich verringert werden kann. Diese Festigkeit in einer dünnwandigen Struktur ergänzt das geringe Gewicht und die ausgezeichneten dielektrischen Eigenschaften des Polyolefins. Die Tatsache, daß durch die Erfindung dünnwandige Isolierungen möglich werden, ist von großer Bedeutung angesichts der starken Tendenz zu immer kleineren elektrischen Schaltungen jn der modernen Technik. Die gleichen Eigenschaften machen das erfindungsgemäße Isoliermaterial äußerst wertvoll für Anwendungen, bei denen es auf geringes Gewicht ankommt, z. B. in Flugzeugen, Raketen und künstlichen Satelliten.The invention has the further advantage that the outer layer made of polyvinylidene fluoride is the material imparts such a high degree of strength that the thickness of the insulation can be reduced substantially. This strength in a thin-walled structure compliments the light weight and excellent dielectric properties of polyolefin. The fact that by the invention thin-walled insulation becomes possible is of great importance in view of the strong tendency towards smaller and smaller electrical circuits in modern technology. The same properties make the invention Insulation material extremely valuable for applications where light weight is important, z. B. in airplanes, rockets and artificial satellites.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.In the following examples, the quantities given are based on weight, unless otherwise specified.

example 1

Eine mit Zinn überzogene Kupferdrahtlitzc der Drahtlehre 22 (19/34), die einen Außendurchmesser von 0,8 mm hatte, wurde mit einer Masse aus 81,6 Teilen hochmolekularem Polyäthylen hoher Dichte, 1,1 Teilen eines Dialkylphenolsulfids, 12,9 Teilen Antimonoxyd und 2 Teilen Triallylcyanurat bis zu einer Dicke von 0,378 mm überzogen, so daß der isolierte Draht einen Außendurchmesser von 1,55 mm hatte. Dieser isolierte Draht wurde dann einer Strahlungsdosis von 20 Mrad unter Anwendung energiereicher Elektronen als Strahlungsquelle unterworfen. Der Draht wurde dann mit einer Masse beschichtet, die aus 95,2 Teilen Polyvinylidenfluorid und 2,4 Teilen Triallylcyanurat bestand. Durch diesen überzug erhielt der Draht einen endgültigen Außendurchmesser von 1,8 mm. Der Draht wurde dann einer Bestrahlungsdosis von 6 Mrad unter Anwendung energiereicher Elektronen als Strahlungsquelle unterworfen. A tin-plated copper wire litz wire gauge 22 (19/34) having an outer diameter of 0.8 mm, became higher with a mass of 81.6 parts of high molecular weight polyethylene Density, 1.1 parts of a dialkylphenol sulfide, 12.9 parts of antimony oxide and 2 parts of triallyl cyanurate bis coated to a thickness of 0.378 mm so that the insulated wire had an outer diameter of 1.55 mm had. This insulated wire was then subjected to a radiation dose of 20 Mrad using energetic electrons as a radiation source. The wire was then coated with a composition consisting of 95.2 parts of polyvinylidene fluoride and 2.4 parts Triallyl cyanurate existed. This coating gave the wire its final outer diameter of 1.8 mm. The wire was then subjected to a radiation dose of 6 Mrads subject to high-energy electrons as a radiation source.

Dieser Draht wurde dann einigen Standardtests unterworfen. Die Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen verglichen, die für verschiedene mit Hochtemperaturisolierung versehene Drähte ermittelt wurden, die zur Verwendung für militärische Zwecke zugelassen sind, und deren Isolierung aus verschiedenen Schichtkonstruktionen besteht, die allen bekannten Isolierstoffen auf der Grundlage von Polyolefinen überlegen sind. In der Reihenfolge gemäß der Tabelle 1 bestanden diese Isolierstoffe aus Silikonkautschuk mit Umklöppelung aus glasfaserverstärktem Polyester, Polytetrafluoräthylen mit einer inneren Einlage aus Mineralpulver und Polytetrafluoräthylenband in Kombination mit getränkter Glasumklöppelung. This wire was then subjected to some standard tests. The results were with the results compared, which were determined for different wires provided with high-temperature insulation, that are approved for use for military purposes, and their isolation from various Layered construction consists of all known insulating materials based on polyolefins are superior. In the order shown in Table 1, these insulating materials consisted of silicone rubber with braiding made of glass fiber reinforced polyester, polytetrafluoroethylene with an inner one Inlay made of mineral powder and polytetrafluoroethylene tape in combination with soaked glass cladding.

table

Probe
(Drahttyp)sample
(Wire type)

MIL-W-8777 (MS 25 471) MIL-W-22 759
(MS 18 000)MIL-W-8777 (MS 25 471) MIL-W-22 759
(MS 18 000)

MIL-W-22 759
(MS 90 294)MIL-W-22 759
(MS 90 294)

example 1

AWG-Größe AWG size

Außendurchmesser, mm Outside diameter, mm

Gewicht, g/100 m Weight, g / 100 m

Abrieb (Durchschnitt, cm) Abrasion (average, cm)

Durchdrückversuch, dynamisch, kg Entflammbarkeitstest, senkrecht Push-through test, dynamic, kg flammability test, vertical

2222nd

1,96 771 62,5 54,4 schlecht 221.96 771 62.5 54.4 bad 22

1,85
835
52,3
10,51
gut1.85
835
52.3
10.51
Well

1,83
806
471.83
806
47

19,09
gut19.09
Well

2222nd

1,80
625
62,5
25,08
gut1.80
625
62.5
25.08
Well

Der Abriebtest wurde gemäß MIL-T-5438 mit einem Janco-Abriebtcstcr unter Verwendung von Schleifpapier 4/0, einer Belastung von 454 g und einer Spannung von 454 g durchgeführt. Die Ergebnisse sind als Länge des Schleifbandes in Zentimeter ausgedruckt, die erforderlich war, um die Isolierung bis zum Leiter durchzuschlcifcn. Der Durchdrücktest bestand darin, daß man ein Messer mit einer 90' -Kante und einem Radius von 127 μ, das senkrecht zur Drahtachse angeordnet war, mit einer Geschwindigkeit von 0,5 cm/Minute durch die Isolierung drückte. Zwischen der Messerkante und dem Leiter der Probe wurde ein Potential von 12 V aufrechterhalten. Wenn die Messerkante bis zum Leiter vorgedrungen war, zog durch Schließen des 12-V-Kreises ein Relais an, wobei die zum Durchschneiden der Isolierung erforderliche Kraft registriert wurde. Der Hntllammbarkeitstest bei senkrechter Stellung des Drahtes wurde gemäß Federal Specification J-C-98, Methode 5221, durchgeführt. -The abrasion test was carried out according to MIL-T-5438 with a Janco abrasion tester using 4/0 sandpaper, a load of 454 g and a tension of 454 g. The results are expressed in inches as the length of the sanding belt that was required to get the insulation up to be looped through to the conductor. The push-through test consisted of getting a knife with a 90 'edge and a radius of 127μ, which was perpendicular to the wire axis, at a speed pushed through the insulation at a rate of 0.5 cm / minute. Between the knife edge and the head of the sample a potential of 12 V was maintained. When the knife edge reached the ladder, pulled a relay on by closing the 12V circuit, the one required to cut the insulation Force was registered. The lammability test with the wire in a vertical position was carried out according to Federal Specification J-C-98, Method 5221. -

Aus Tabelle 1 ist deutlich erkennbar, daß die Isolierung gemäß der Erfindung bei weitem das geringste Gewicht, die höchste Abriebfestigkeit und den höchsten Durchschneidewiderstand hat und im Sinne des angewendeten Testes nicht entflammbar ist. Keines der anderen Isolierstoffe besitzt diese Kombination von Eigenschaften. Der mit MS-25 471 bezeichnete Draht war verhältnismäßig leicht und hatte gute Festigkeitseigenschaften, jedoch brannte er beim Entflammbarkeitstest. Die Festigkeitseigenschaflen der übrigen Isolierstoffe waren schlechter als die der erf'indungsgemäßen Isolierung.From Table 1 it can be clearly seen that the insulation according to the invention is by far the lowest Weight, the highest abrasion resistance and the highest cutting resistance and in the sense of the applied test is non-flammable. None of the other insulating materials has this combination of properties. The one designated MS-25 471 Wire was relatively light and had good strength properties, but it burned in the flammability test. The strength properties of the other insulating materials were worse than those of the insulation according to the invention.

t>$ Im vorliegenden Fall wurde der Vergleich /wischen verhältnismäßig dickwandigen, abriebfesten Isolierstoffen vorgenommen, die besonders vorteilhaft für die Isolierung von Draht für Flug/eug/ellcn sind. t> $ In the present case, the comparison was made between relatively thick-walled, abrasion-resistant insulating materials, which are particularly advantageous for the insulation of wire for flight / eug / ellcn.

Example 2

Ein mit. Zinn überzogener Kupferlitzendraht der Drahtstärke 20 (19/32) mit einem Außendurchmesser von 1,016 mm wurde mit einem ersten überzug aus einer Polyäthylenisolierung der im Beispiel 1 genannten Zusammensetzung in einer Dicke von • 0,114 mm überzogen, so daß der Außendurchmesser 1,244 mm betrug. Diese Isolierung wurde mit energiereichen Elektronen bis zu einer Dosis von 20 M rad bestrahlt. Dieser isolierte Draht wurde dann mit einem zweiten überzug versehen, der aus 97°/₀ Polyvinylidenfluorid und - 3% Triallylcyanurat bestand und eine Dicke von 0,076 mm hatte, so daß der end-2e Außendurchmesser 1,4 mm betrug. Diese Schichtisolierung wurde dann mit energiereichen Elektronen bis zu einer Dosis von 5 Mrad bestrahlt. Die mit diesem Isoliermaterial überzogenen Drähte wurden dann mit Drähten, die mit einer einzigen dünnen Schicht aus bekanntem Isoliermaterial umspritzt und allen bekannten isolierten Drähten stark überlegen waren, in der gleichen Weise verglichen, wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse dieserOne with. Tin-coated stranded copper wire of wire thickness 20 (19/32) with an outer diameter of 1.016 mm was covered with a first coating of polyethylene insulation of the composition mentioned in Example 1 in a thickness of 0.114 mm, so that the outer diameter was 1.244 mm. This insulation was irradiated with high-energy electrons up to a dose of 20 M rad. This insulated wire was then provided with a second coating consisting of 97 ° / ₀ polyvinylidene fluoride, and - 3% consisted of triallyl cyanurate and a thickness of 0.076 mm had, so that the end-2e exterior diameter was 1.4 mm. This layer insulation was then irradiated with high-energy electrons up to a dose of 5 Mrad. The wires coated with this insulating material were then compared in the same way as described in Example 1 with wires overmolded with a single thin layer of known insulating material and greatly superior to all known insulated wires. The results of this

ίο Prüfungen sind in der Tabelle 2 aufgeführt. Für den Abriebtest wurde Schleifpapier Nr. 400 mit einer Belastung von 227 g und einer Spannung von 454 g verwendet.ίο tests are listed in table 2. For the The abrasion test was No. 400 sandpaper with a load of 227 g and a tension of 454 g used.

table

Probe
(Drahttyp)sample
(Wire type) MI L-W-16 878
(Typ E-TEE)MI LW-16 878
(Type E-TEE) MI L-W-16 878
(Typ B-PVC)MI LW-16 878
(Type B-PVC) MIL-W-16 878
(Typ K-FEP)MIL-W-16 878
(Type K-FEP) Beispiel 2Example 2 AWG-Größe AWG size 20
1,5
759
64,5
4,2
gut20th
1.5
759
64.5
4.2
Well 20
• 1,5
684
54,5
4,3
gut20th
• 1.5
684
54.5
4.3
Well 20
1,52
774
31,2
. 3,04
gut20th
1.52
774
31.2
. 3.04
Well 20
1,4
662
72,4
14,9
gut20th
1.4
662
72.4
14.9
Well Außendurchmesser, Durchschnitt, mm ...
Gewicht, g/100 m Outside diameter, cross section, mm ...
Weight, g / 100 m Abrieb (Durchschnitt, cm)
Durchdrückversuch, dynamisch, kg
Entflammbarkeitstest, senkrecht Abrasion (average, cm)
Push through test, dynamic, kg
Flammability test, vertical

Auch hier wurde festgestellt, daß das erlindungsgemäße Isoliermaterial trotz der Tatsache, daß es wesentlich leichter als die übrigen Isolierstoffe war, den letzteren überlegen war.Here, too, it was found that according to the invention Insulating material despite the fact that it was much lighter than the rest of the insulating materials, was superior to the latter.

Example 3

Um den Einfluß der Anwesenheit von Antimonoxyd zu ermitteln, wurde die Zusammensetzung der Innenschicht eines Isoliermaterials, das aus einer Außenschicht aus vemetztem Polyidenfluorid und einer Innenschicht aus 'vemetztcm Polyäthylen bestand, variiert. Vier Produkte wurden hergestellt, die jeweils Polyäthylen, 1,25 Teile Dialkylphenolsulfid und 2,0 Teile Triallylisocyanurat enthielten. Das Produkt i enthielt darüber hinaus 91 Teile Polyäthylen und kein Antimonoxyd. Das Produkt 2 enthielt 93 Teile Polyäthylen und 5 Teile Antimonoxyd; das Produkt 3 enthielt 88 Teile Polyäthylen und 10 Teile Antimonoxyd, und das Produkt 4 enthielt 78 Teile Polyäthylen und 20 Teile Antimonoxyd.In order to determine the influence of the presence of antimony oxide, the composition of the inner layer an insulating material, which consists of an outer layer of crosslinked polyidene fluoride and a Inner layer was made of cross-linked polyethylene, varies. Four products were made, each made of polyethylene, 1.25 parts of dialkyl phenol sulfide and Contained 2.0 parts of triallyl isocyanurate. The product i also contained 91 parts of polyethylene and no antimony oxide. Product 2 contained 93 parts of polyethylene and 5 parts of antimony oxide; the product 3 contained 88 parts of polyethylene and 10 parts of antimony oxide and product 4 contained 78 parts of polyethylene and 20 parts of antimony oxide.

Diese Produkte wurden jeweils in der gleichen Weise und. in der gleichen Stärke, wie im Beispiel 2 beschrieben, auf einen Leiter aufgebracht. Die Innenschichten aus Polyolefin wurden, mit energiereichen Elektronen bis zur Applikation einer Dosis von K) bzw: 20 Mrad bestrahlt. Die Außenschicht aus Polyvinylidenfluorid war in allen Füllen gleich. Sie halle die im. Beispiel 1 genannte Zusammensetzung und f>o wurde mit cnergicreidien Elektronen bis zur Applikation einer Dosis von 5 Mrad bestrahlt. Jede Probe wurde einem Wärmcalterungs-Flexibilitütstesl (gemessen in Stunden bei 2(K)''C bis zum Bruch beim Biegen über einen Dorn des gleichen Durchmessers) <>$ und dem Entflammbarkeitstest gemäß ASTM D 734 unterworfen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Tabelle 3 genannt.These products were each made in the same way and. in the same thickness as described in Example 2, applied to a conductor. The inner layers made of polyolefin were irradiated with high-energy electrons until a dose of K) or: 20 Mrad was applied. The outer layer of polyvinylidene fluoride was the same in all cases. You hall the im. Example 1 named composition and f> o was irradiated with cnergicreidien electrons up to the application of a dose of 5 Mrad. Each sample was a Wärmcalterungs-Flexibilitütstesl (measured in hours at 2 (K) '' C to fracture when bending over a mandrel of the same diameter) <> $ and the flammability test in accordance with ASTM D subjected to 734th The results of these tests are given in Table 3.

Table 3

10 Mrad10 Mrad BestrahlungsdosisRadiation dose für Polyäthylenfor polyethylene EntflammInflamed Würmc-Würmc- 20 Mrad20 Mrad barkeil.bar wedge. Produktproduct altcrungaging Wiirme-Wiirme- senkrechtperpendicular Stundenhours allerungallergy cmcm 113113 Stundenhours 17,817.8 11 121121 113113 15,7515.75 22 121121 —- 11,711.7 33 —- 145145 11,411.4 44th 121121 EntflammInflamed barkeit,availability, scnkreehl,scnkreehl, cmcm —-_—-_ —- . —. - —-

B e i s ρ i e 1 4 ;B e i s ρ i e 1 4;

Um die Notwendigkeit der Vernetzung beide Schichten der Isolierung gemäß der Erfindung 7 veranschaulichen, wurde eine Reihe gleicher Probe hergestellt, die jeweils die Innenschicht aus Pol; äthylen und die gleiche Außenschicht aus Pol vinylidenfluorid in der im Beispiel 1 genannten Zi sammensetzung und Dicke enthielten. Es wurde fes gestellt, daß bei Unterlassung der Bestrahlung d< Polyäthylenschicht die Isolierschicht nicht die B dingungen des beschleunigten Alterungstestes gern; MIL-W-81 044/2 (WEP) erfüllte ohne Rücksicht da auf, ob die Polyvinylidenfluoridschieht bestrahlt w oder nicht. Wenn diese isolierten Proben dem Ei flammbarkeitstest (senkrecht) gemäß Federal Spe lication J-C-98, Methode 5221 unterworfen wurde wurde festgestellt, daß die Probe, in der beide Schiiten bestrahlt waren, 8,9 cm brannte, während c Probe, in der die Polyäthylenschicht bestrahlt, al die Poiyvinylidenfluoridschicht nicht bestrahlt w l(i,5cm, also doppell soviel brannte. Eine /\\v Reihe von Drähten mit einer Isolierung der gleicl Zusammensetzung und Dicke, wie im Beispiel 2In order to illustrate the need to cross-link both layers of insulation according to the invention 7 , a series of identical samples was prepared, each having the inner layer of pole; ethylene and the same outer layer of pol vinylidene fluoride in the composition and thickness mentioned in Example 1 contained. It was established that if the irradiation d <polyethylene layer is omitted, the insulating layer does not like the conditions of the accelerated aging test; MIL-W-81 044/2 (WEP) satisfied regardless of whether the polyvinylidene fluoride was irradiated or not. When these isolated samples were subjected to the egg flammability test (vertical) according to Federal Specification JC-98, Method 5221, it was found that the sample in which both shiits were irradiated burned 8.9 cm, while the sample in which the polyethylene layer was burned irradiated, al the polyvinylidene fluoride layer was not irradiated (1.5 cm, i.e. twice as much burned. A row of wires with insulation of the same composition and thickness as in Example 2

schrieben, wurde dem gleichen beschleunigten Alterungstest unterworfen, wobei festgestellt wurde, daß das Isoliermaterial die Bedingungen dieses Testes nur erfüllt, wenn beide Schichten bestrahlt sind.was subjected to the same accelerated aging test to find that the insulating material only fulfills the conditions of this test if both layers are irradiated.

Claims

Patent claims:

1. Two-layer electrical insulation material, marked by the combination of an inner layer formed in a manner known per se from crosslinked olefin polymers, which covered by an outer layer of crosslinked homo- or copolymers of vinylidene fluoride is.

2. Insulating material according to claim 1, characterized in that the polymers of one or both Layers have been crosslinked by irradiation.

3. Insulating material according to claims 1 and 2, characterized in that the polymers of both Layers have been crosslinked at the same time.

4. Insulating material according to Claims 1 to 3, characterized by a vinylidene fluoride polymer with a content of at least 0.5, preferably 0.5 to 3 percent by weight of triallyl cyanurate.

5. Insulating material according to claims 1 to 4, characterized by a degree of crosslinking of the Olefin polymers, at least that resulting from irradiation of up to 2 Mrad Value is equivalent.

6. Insulating material according to claims 1 to 5, characterized by a degree of crosslinking of the Vinylidene fluoride polymers, at least the results from irradiation of a polyvinylidene fluoride containing 0.5 percent by weight triallyl cyanurate with a value of up to 1 Mrad.

7. Insulating material according to claims 1 to 6, characterized by a degree of crosslinking of the Olefin and vinylidene fluoride polymer, which is at least so high that when heated above the corresponding crystallite melting temperature, each polymer remains dimensionally stable.

8. Insulating material according to Claims 1 to 7, characterized in that it is an olefin polymer Contains polyethylene.

9. Insulating material according to Claims 1 to 8, characterized in that the olefin polymer contains a flame retardant.

10. Insulating material according to claim 9, characterized in that it is used as a flame retardant contains an antimony compound in an amount which is at least an amount of 5 percent by weight, based on the weight of the olefin polymer, is equivalent to antimony oxide.

11. A method for insulating an electrical conductor, characterized in that the conductor encapsulated with a layer of an olefin copolymer and then this layer with a Homo- or copolymers of vinylidene fluoride is extrusion coated, both layers being crosslinked are.

009 516/163009 516/163