DE1640077B1 - Elektrisches kabel das mit einer isolierung aus einer butyl kautschukzusammensetzung versehen ist - Google Patents

Elektrisches kabel das mit einer isolierung aus einer butyl kautschukzusammensetzung versehen ist

Info

Publication number
DE1640077B1
DE1640077B1 DE19671640077 DE1640077A DE1640077B1 DE 1640077 B1 DE1640077 B1 DE 1640077B1 DE 19671640077 DE19671640077 DE 19671640077 DE 1640077 A DE1640077 A DE 1640077A DE 1640077 B1 DE1640077 B1 DE 1640077B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
calcium carbonate
butyl rubber
rubber composition
acid
electrical cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671640077
Other languages
English (en)
Inventor
Setsuya Isshiki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Publication of DE1640077B1 publication Critical patent/DE1640077B1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3462—Cables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • Y10T428/2942—Plural coatings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
    • Y10T428/2942—Plural coatings
    • Y10T428/2945—Natural rubber in coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel, das mit einer Isolierung aus einer Butylkautschukzusammensetzung versehen ist, mit der Calciumcarbonat kompoundiert ist.
Butylkautschuk ist als Isoliermaterial mit ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften bekannt, und es wird zum Isolieren von elektrischen Kabeln verwendet, die besonders biegsam sein sollen.
Bisher werden bei Butylkautschukzusammensetzungen, die zum Isolieren von elektrischen Kabeln verwendet werden, Füllmaterialien verwendet, beispielsweise Calciumcarbonat, die zusammen mit anderen Kompoundierungsmitteln eingelagert werden, beispielsweise Kohlenruß und Vulkanisierungsmittel, üblicherweise wird nach vollständigem Zusammenkneten der Bestandteile die Außenseite des Leiters mit der kompoundierten Kautschukzusammensetzung überzogen, wonach der überzogene Leiter einer Dampfvulkanisation unterworfen wird.
Es ist jedoch bekannt, daß, während die üblichen mit Butylkautschuk isolierten elektrischen Kabel zunächst einen verhältnismäßig hohen Spannungswiderstand (dielektrische Festigkeit) haben, dieser bei Verwendung über längere Zeiträume als Ergebnis von Wasserabsorption abnimmt, so daß zu Zeiten ein dielektrischer Durchschlag auftritt.
Es ist für den Zweck der Verbesserung der Wärmebeständigkeit einer Kabelisolierung bekannt, einer Kautschukmischung mit Stearinsäure behandeltes Calciumcarbonat zuzugeben. Es ist auch bei Starkstromkabeln bekannt, für die Verbesserung der Wärmestabilität in den Spalt zwischen der Kabelseele und einer Hülle aus synthetischem Harz, wie Polyvinylchlorid, eine vulkanisierbare Kautschukzusammensetzung einzufüllen, die unbehandeltes Calciumcarbonat enthält. Hierdurch soll eine Wärmeisolierschicht gebildet werden. Es ist schließlich auch bekannt, zur Steigerung der Aktivität von Füllstoffen in einer Kautschukzusammensetzung zusammen mit dem Füllstoff ein Amid bzw. ein Ammonium- oder Aminsalz einer niederen Carbonsäure einzumischen. Hierdurch soll die Aktivität des Füllstoffs für den Zweck gesteigert werden, die Wirkung des Füllstoffs hinsichtlich der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Kautschuks, wie Festigkeit und Reißfestigkeit, beispielsweise bei Schuhsohlen, Fußbodenbelag usw., zu verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Kabel mit guter dielektrischer Festigkeit zu schaffen, welches während einer langen Zeitperiode ohne Schwierigkeiten hinsichtlich dielektrischen Durchschlags verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Butylkautschukzusammensetzung mit feinzerteiltem Calciumcarbonat in einer Menge von 70 bis 150 Gewichtsprozent, basierend auf dem Butylkautschuk, kompoundiert ist, und daß das Calciumcarbonat mit einem überzug in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Calciumcarbonat, dadurch versehen ist, daß Kohlenstoffdioxyd in ein Gemisch aus Kalkmilch und einer hydrophoben Fettsäure oder einem Natrium-, Kalium- oder Calciumsalz von ihr eingeblasen ist.
Durch die Erfindung ist ein elektrisches Kabel geschaffen, dessen erfindungsgemäße Isolierung ganz ausgezeichnete elektrische Eigenschaften hat, indem sie hohe Spannungen ertragen kann und einen niedrigen dielektrischen Verlust (tang δ), insbesondere bei Vorhandensein von Wasser, hat. Außerdem hat diese Isolierung sehr gute Wärmestabilität und sehr gute mechanische Eigenschaften. Diese Vorteile werden trotz der großen zugegebenen Füllstoffmenge erhalten.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.
Das oberflächenbehandelte Calciumcarbonat kann mit dem Butylkautschuk gemäß bekannten Vorschriften kompoundiert werden, und zwar zusammen mit anderen Kompoundierungsbestandteilen wie VuI-kanisierungsmitteln, Vulkanisierungsbeschleunigern, Erweichungsmitteln und Antioxydierungsmitteln. Das Kompoundieren kann auf die üblichen Weisen hervorgerufen werden, beispielsweise durch Kneten in einer Kautschukmühle oder in einem Banburymischer.
Mit dem kompoundierten Kautschuk kann die Außenseite des Leiters entweder durch Extrudieren oder durch überziehen überzogen werden, wonach der Leiter mit einem Baumwollband umwickelt und vulkanisiert werden kann.
In diesem Fall ist es übliche Praxis, den überzug im Falle eines Kabels niedriger Kapazität direkt aufzubringen, wobei im Falle von Kabeln großer Kapazität die übliche Praxis jedoch darin besteht, eine halbleitende Zwischenlage, beispielsweise Kohlepapier oder halbleitenden Kautschuk, direkt auf den Leiter aufzubringen.
Der so erhaltene Leiter mit isoliertem Kern wird dann üblicherweise auf seiner Außenseite mit einer Schutzhülle versehen, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Chloropren oder Blei, und zwar im Falle eines einkernigen Kabels direkt, im Falle eines Kabels mit mehreren Kernen jedoch nach Zusammendrehen mit anderen dazwischen anzuordnenden Materialien. Im Falle von Kabeln großer Kapazität wird die vorgenannte Schutzhülle auf der Außenseite des Kabels vorgesehen, welches ein metallenes Abschirmband, beispielsweise aus Kupfer oder Messing, aufweist, das um jeden einzelnen Leiter mit isoliertem Kern oder um eine Mehrzahl von mit Kernen versehenen Leitern aufgebracht wird, die zusammengedreht worden sind. Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer einzigen Figur einer Zeichnung beispielsweise erläutert, die eine Schnittansicht ist, in welcher die Ausführung eines einkernigen Hochspannungskabels mit Butylkautschukisolierung dargestellt ist.
Gemäß der Zeichnung ist ein Leiter 1 von einer halbleitenden Schicht 2 und einer aus Butylkautschuk bestehenden Isolierschicht 3 umgeben, mit welcher als Füllmaterial Calciumcarbonat kompoundiert ist, dessen Oberfläche mit einer hydrophoben Fettsäure behandelt ist.
Der Butylkautschuk ist vorteilhaft ein Mischpolymerisat von 97 bis 99% von Isobutylen mit 1 bis 3% Isopren, und er ist bekannt. Er ist hervorstechend durch seinen guten Widerstand gegen Sauerstoff bzw. Ozon und Wasser und durch seine elektrischen Eigenschaften.
Auf der Außenseite der Isolierschicht 3 befinden sich eine halbleitende Schicht 4, eine Schicht 5 aus einem Abschirmband und eine Chloroprenhülle 6. Die Isolierschicht 3 kann, wenn es gewünscht wird, eine zusammengesetzte Schicht sein, die aus einer oder mehreren Schichten der vorgenannten Butylkautschukzusammensetzung mit Schichten aus anderen synthetischen Kautschukzusammensetzungen besteht. Eine solche Isolierschicht hat größere Zähigkeit und Wasserbeständigkeit und ist daher elektrisch von besserer Ausführung.
Die Butylkautschukzusammensetzungen gemäß der Erfindung sind hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften gegenüber üblichen Butylkautschukzusammensetzungen merkbar besser, die als Füllmaterial entweder calcinieren Ton oder Talk enthalten. Insbesondere schaffen die Butylkautschukzusammensetzungen gemäß der Erfindung einen viel größeren Widerstand gegen Durchschlag, da das Absinken der dielektrischen Festigkeit während verlängerten Gebrauchs, selbst in Wasser, klein ist.
Es ist bisher bekannt, als Isoliermaterialien für elektrische Kabel Butylkautschuk zu verwenden, mit dem verschiedene Füllmaterialien kompoundiert sind. Jedoch ist die Bedeutung der Wirkungen der Füllmaterialien auf den dielektrischen Durchschlag elektrischer Kabel während verlängerten Gebrauchs nicht vollständig erkannt worden, und es wurde lediglich als erwünscht angesehen, Kautschuk mit guten elektrischen Eigenschaften und mit Füllmaterialien zu verwenden, die ebenfalls gute elektrische Eigenschaften haben. Da es wiederum bekannt ist, daß der Isolierwiderstand der Kautschukzusammensetzung abnimmt, wenn hygroskopes Füllmaterial verwendet wird, wurde es wiederum allgemein als erwünscht angesehen, ein feinzerteiltes Füllmaterial niedriger Hygroskopizität zu verwenden.
Obwohl irgendeine besondere Theorie nicht entwickelt werden soll, wird angenommen, daß die elektrischen Eigenschaften der Kautschukzusammensetzung im großen Ausmaß durch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Kettenbildungen in dem Füllmaterial bestimmt sind. Demgemäß ergibt sich, selbst wenn das Füllmaterial hygroskopisch ist, kein Abfall in den elektrischen Eigenschaften des Kautschuks, auch nicht unter hygroskopischen Bedingungen, solange Ketten nicht gebildet sind. Die Wirksamkeit der besonderen überzogenen Calciumcarbonatfüllmaterialien gemäß der Erfindung scheint mit der Tatsache in Zusammenhang zu stehen, daß, wenn sie verwendet werden, die Kettenbildung bei einem Minimum liegt.
Vergleichsweise werden die elektrischen Eigenschaften von Füllmaterial, das gemäß der Erfindung verwendet wird, und von Füllmaterialien betrachtet, die bisher in Butylkautschukisoliermaterialien verwendet wurden, in der nachstehenden Tabelle I dargestellt.
Tabelle I
Elektrische Eigenschaften von Füllmaterialien
Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß, während der spezifische Volumwiderstand dieser Füllmaterialien sehr viel niedriger als 1018, d. h. des Widerstandes von Butylkautschuk ist, der Volumwiderstand sowie auch der tang δ des oberflächenbehandelten Calciumcarbonate gemäß der Erfindung beträchtlich besser sind als die der Füllmaterialien wie Ton und Talk, die bisher verwendet wurden. Weiterhin ist der Volumwiderstand des oberflächenbehandelten Calciumcarbonate besonders hoch, verglichen mit unbehandeltem leichtem Calciumcarbonat, und zwar mehr als lOOOmal so hoch.
Die Änderungen in den elektrischen Eigenschaften,
angedeutet durch den Wert von tang δ (%), die mit sich ändernden Mengen dieser Füllmaterialien erhalten werden, sind in der Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle II
tang δ von Butylkautschukzusammensetzungen
mit Füllmaterialien
Kompoundierte Menge 50 100 150
(Gewichtsprozent,
25 Füllmaterial basierend auf dem
Butylkautschuk)
0,50 0,60 0,80
Mit hydrophober Fett- 0,60 1,00 2,15
30 säure oberflächen 0,70 <10 <10
behandeltes
Calciumcarbonat . 0,55 1,00 5,00
Kalzinierter Ton
,, Talk
35
Leichtes
Calciumcarbonat....
Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß bei Butylkautschukzusammensetzungen gemäß der Erfindung sich in den elektrischen Eigenschaften kein wesentlicher Abfall ergibt, selbst wenn der Füllmaterialgehalt 150 Gewichtsprozent erreicht, wohingegen bei Butylkautschuken, die übliche Füllmaterialien enthalten, ein ähnlicher Füllmaterialgehalt einen beträchtlichen Abfall der elektrischen Eigenschaften bewirkt.
Die elektrischen Eigenschaften der gleichen Butylkautschukzusammensetzungen, nachdem sie während einer langen Zeit hygroskopischen Bedingungen ausgesetzt wurden, sind in der Tabelle III (als der Wert des tang 6) dargestellt.
Tabelle III
Füllmaterial tang i5
(%)		 Volumwiderstand
(Ω · cm)		 ΙΟ14
ΙΟ12 		55 tang δ von Butylkautschukzusammensetzungen
nach längerem Aussetzen zu hygroskopischen		 Füllmaterial Kompoundierte Menge
(Gewichtsprozent,
basierend auf dem
Butylkautschuk)		 100 150
Mit hydrophober Fett 1011 Bedingungen 50 0,80 0,85
säure oberflächen
behandeltes
Calciumcarbonat
Ton 		4,3
über 10		 8,7·
1,1 ·		 1012
1011
1011
1010 		6ο Mit hydrophober
Fettsäure ober
flächenbehandeltes
Calciumcarbonat....		 0,68
Diatomeenerde desgl. 1,5·
Talk desgl.
desgl.
desgl.
desgl.		 5,6·
ι,ο·
ι,ο·
5,0·		 65
Leichtes Calciumcarbonat
Wasserfreie Kieselsäure ..
Magnesia
Fortsetzung
Füllmaterial
Kalzinierter Ton 1,50
Talk
Leichtes
Calciumcarbonat....
Kompoundierte Menge
(Gewichtsprozent,
basierend auf dem
Butylkautschuk)
100
150
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert. Die angegebenen Anteile sind Gewichtsteile.
Beispiel I
Es wurden Kautschukzusammensetzungen wie folgt hergestellt:
Kompoundierungsbestandteile
Es ist ersichtlich, daß in der Butylkautschukzusammensetzung, die Calciumcarbonat enthält, dessen Oberfläche gemäß der Erfindung behandelt worden ist, im wesentlichen kein Abfall der elektrischen Eigenschaften vorhanden ist, selbst nicht nach langem Verweilen unter hygroskopischen Bedingungen. Unter den gleichen Bedingungen verschlechterten sich die elektrischen Eigenschaften von Isoliermaterialien, die aus üblichen Butylkautschukzusammensetzung hergestellt sind, beträchtlich. Dies ergibt sich trotz der Tatsache, daß das behandelte Calciumcarbonat gemäß der Erfindung beträchtlich hygroskopischer ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das oberflächenbehandelte Calciumcarbonat in Butylkautschuk bequem gleichmäßig dispergiert werden kann. Weiterhin befindet sich das oberflächenbehandelte Calciumcarbonat, welches beispielsweise dadurch hergestellt worden ist, daß Kohlenstoffdioxyd in Kalkmilch eingeblasen wird, welche eine Fettsäure, beispielsweise Stearinsäure, enthält, sich in der Form von feinen Partikeln befindet, die Kugelform sowie eine Partikelgröße von unter 200 πΐμ haben. Durch diese Form kann das Material bequemer als leichtes Calciumcarbonat dispergiert werden, welches nadelartige kristalline Form hat, oder auch leichter als schweres Calciumcarbonat, welches flockenartige Form hat.
Die Menge des behandelten Calciumcarbonatfüllmaterials ist wichtig. Wenn die kompoundierte Menge kleiner als 70% ist, werden die Kosten des Isoliermaterials hoch, und weiterhin wird die Herstellung des isolierten Kabels schwierig zufolge der vergrößerten Schrumpfung, die in der Zusammensetzung während der Uberzieh- und Vulkanisationsvorgänge auftritt. Wenn andererseits die Menge 150% überschreitet, beispielsweise zwischen 150 und 200% liegt, nimmt die Viskosität der Kautschukzusammensetzung zu, wodurch wiederum die Herstellung des Kabels schwierig gemacht wird. Außerdem nimmt die dielektrische Verlusttangente (tang <5) der Isolierschicht zu.
Als ein Beispiel für die Verbesserung, die durch die Erfindung erhalten wird, ist festzustellen, daß, wenn ein elektrisches Kabel, welches mit Butylkautschuk überzogen bzw. isoliert ist, welcher als Füllmaterial entweder kalzinierten Ton oder Talk enthält, für die Zufuhr eines Dreiphasen-Wechselstromes von 6000 V verwendet wird, oftmalige dielektrische Durchschläge in seinen Endteilen nach längerem Gebrauch festgestellt werden. Im Gegensatz hierzu ist versichert worden, daß ein elektrisches Kabel gemäß der Erfindung während längerer Zeitdauer unter identischen Bedingungen ohne irgendeine Schwierigkeit hinsichtlich dielektrischen Durchschlags sicher verwendet werden kann.
Zu Butyl Zink Paraffin Füllmaterial p-Benzo- Rot
sammen kau weiß chinon- blei
setzung tschuk 5 2 mit dioxim 2
A 100 Stearin 3
säure
ober-
flächen-
behan-
deltes
Calcium
carbonat
70
5 2 desgl. 2
B 100 150 3
5 2 leichtes 2
C 100 Calcium 3
carbonat
100
5 2 schweres 2
D 100 Calcium 3
carbonat
100
Diese Kautschukzusammensetzungen wurden zu Bändern einer Dicke von 0,5 mm geformt und dann mit Dampf während 30 Minuten bei 1500C vulkanisiert. Die physikalischen und elektrischen Eigenschaften der vulkanisierten Zusammensetzungen waren wie folgt:
Physikalische Eigenschaften
Zu
sammen
setzung		 Zug
festigkeit
in
kg, mm2 		Dehnung
%		 tang ö
%
(bei Raum
temperatur)		 Volum-
widerstand
(Ω -cm)		 Dielek
trische
Festigkeit
(KV/mm)
A
B
C
D		 0,75
0,80
0,50
0,40		 950
700
550
450		 0,30
0,35
1,00
2,00		 <1·1015
<1 -1015
<1·1015
< 1 · 1015 		25,0
25,0
25,0
25,0
Die elektrischen Eigenschaften der gleichen vulkanisierten Kautschukzusammensetzung nach Halten in Dampf unter einem Druck von 5 kg/cm2 während 1 Stunde oder nach Eintauchen während 60 Tagen in Wasser bei 80° C waren wie folgt:
Aufenthalt während 1 Stunde in Dampf Volum widerstand dielektrische
Festigkeit		 Nach Eintauchen während 60 Tagen in Volum widerstand von 800C
Kautschuk untej: einem Druck von 5 kg/cm2 (Ω · cm) (KV/mm) Wasser bei einer Temperatur (U · cm) dielektrische
Festigkeit
zusammen
setzung		 tang ή (%)
(bei Raum		 <1· 10" 25,0 tang d (%)
(bei Raum		 <1·10" (KV/mm)
temperatur) < 1 · 10" 25,0 temperatur) < 1 · 10" 25,0
A 0,35 5,5 · 10" 18,0 0,32 4,0 · 10" 25,0
B 0,35 4,5 ■ 10" 19,0 0,54 3,0 · 10" 15,0
C über 10 über 10 13,0
D über 10 über 10
Es ist somit ersichtlich, daß die Kautschukzusammensetzungen A und B, die als Füllmaterial Calciumcarbonat enthalten, dessen Oberfläche mit Stearinsäure behandelt ist, keine beträchtliche Verschlechterung ihrer elektrischen Eigenschaften erleiden, selbst wenn sie in Dampf gehalten oder in heißes Wasser eingetaucht werden, und daß ein dielektrischer Durchschlag in Dampf oder Wasser nicht leicht auftritt. Im
Gegensatz hierzu erlitten die Kautschukzusammensetzungen C und D, die als Füllmaterialien leichtes bzw. schweres Calciumcarbonat enthalten, eine beträchtliche Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften unter den gleichen Bedingungen, selbst unmittelbar nach der Vulkanisation ihre elektrischen Eigenschaften nahezu die gleichen wie die der Kautschukzusammensetzungen A und B waren.
Beispiel II
Es wurden folgende Kautschukzusammensetzungen hergestellt:
Kompoundierungsbestandteile
Kautschuk
zusammen
setzung		 Butyl
kautschuk		 Zinkweiß Paraffin Füllmaterial Schwefel Tetramethyl-
thiuramdisulfid		 Mercapto-
benzthiazol
E 100 5 2 mit Harzsäuren
oberflächen
behandeltes
Calciumcarbonat
70		 ■■- 2 2 1
F 100 5 2 desgl.
150		 2 2 1
G 100 5 2 kalzinierter Ton
100		 2 2 1
H 100 5 2 Talk
100		 2 2 1
I 100 5 2 wäßrige Kieselsäure
100		 2 2 1
Diese Kautschukzusammensetzungen wurden zu Bändern einer Dicke von 0,5 mm geformt und dann während 30 Minuten bei 150° C dampfvulkanisiert. Die physikalischen Eigenschaften und die elektrischen Eigenschaften der vulkanisierten Kautschuke waren wie folgt:
Mechanische Eigenschaften Dehnung tang d (%)
(bei Raum		 Elektrische Eigenschaften dielektrische
Festigkeit
Kautschuk (%) temperatur) (KV/mm)
zusammensetzung 950 0,31 25,0
E 800 0,40 25,0
F 500 5,0 25,0
G 900 über 10 25,0
H 500 über 10 18,0
I
Zugfestigkeit Volum widerstand
(kg/mm2) (O · cm)
0,80 >1· 10"
0,90 >1· 10"
0,55 5 · 10"
0,75 1 · 10"
1,20 1 · 1O10
109 542/212
ίο
Die Ergebnisse nach 1 stündigem Aufenthalt in Dampf unter einem Druck von 5 kg/cm2 oder nach 60tägigem Eintauchen in Wasser von 800C waren wie folgt:
Nach einer Stunde in Dampf unter einem dielektrische
Festigkeit		 Nach 60tägigem Eintauchen in Wasser
Kautschuk Druck von 5 kg/cm2 (KV/mm) von 800C
zusammen
setzung		 tang b (%)
(bei Raum		 Volum widerstand 25,0 tang b (%)
(bei Raum		 dielektrische
Festigkeit
temperatur) (Ω · cm) 25,0 temperatur] (KV/mm)
E 0,35 > 1 · 1015 20,0 0,35 25,0
F 0,45 > 1 ■ 1015 18,0 0,43 25,0
G über 10 5 · 1012 13,0 über 10 19,0
H über 10 4- 1012 über 10 18,0
I über 10 1 · 1010 über 10 11,0
Volumwiderstand
(Ω ■ cm)
> 1 ■ 1015
> 1 · 1015
3 · 1012
3 · 1012
5-109
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kautschukzusammensetzungen E und F, welche die Isolierlage in den Kabeln gemäß der Erfindung darstellen, außerordentlich viel besser als die üblichen Kautschukzusammensetzungen G, H und I hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften sind, insbesondere nach Aufenthalt in einer Dampfatmosphäre oder nach Eintauchen in heißes Wasser.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Elektrisches Kabel, das mit einer Isolierung aus einer Butylkautschukzusammensetzung versehen ist, mit der Calciumcarbonat kompoundiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Butylkautschukzusammensetzung mit feinzerteiltem Calciumcarbonat in einer Menge von 70 bis 150 Gewichtsprozent, basierend auf dem Butylkautschuk, kompoundiert ist und daß das Calciumcarbonat mit einem Überzug in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Calciumcarbonat, dadurch versehen ist, daß Kohlenstoffdioxyd in ein Gemisch aus Kalkmilch und einer hydrophoben Fettsäure oder einem Natrium-, Kalium- oder Calciumsalz von ihr eingeblasen ist.
2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Butylkautschukzusammensetzung kompoundierte feinzerteilte Calciumcarbonat an seiner Oberfläche mit einem Natrium-, Kalium- oder Calciumsalz einer höheren aliphatischen Monocarbonsäure überzogen ist.
3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere aliphatische Monocarbonsäure Harzsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Oleinsäure ist.
4. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zunächst mit einer vulkanisierbaren Isoliermasse aus einer Butylkautschukzusammensetzung, die oberflächenbehandeltes Calciumcarbonat enthält, überzogen ist, wonach die Isoliennasse vulkanisiert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19671640077 1966-04-06 1967-03-31 Elektrisches kabel das mit einer isolierung aus einer butyl kautschukzusammensetzung versehen ist Pending DE1640077B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2119166 1966-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1640077B1 true DE1640077B1 (de) 1971-10-14

Family

ID=12048049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671640077 Pending DE1640077B1 (de) 1966-04-06 1967-03-31 Elektrisches kabel das mit einer isolierung aus einer butyl kautschukzusammensetzung versehen ist

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3472692A (de)
DE (1) DE1640077B1 (de)
GB (1) GB1104129A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1667102A1 (de) * 1967-12-28 1971-06-09 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zum Hydrophobieren von feinverteilten anorganischen Verbindungen
US3748369A (en) * 1971-03-08 1973-07-24 Gen Cable Corp Method of shielding high voltage solid dielectric power cables
NL7313629A (nl) * 1973-10-04 1975-04-08 Nkf Kabel Bv Elektrische hoogspanningskabel.
US3935042A (en) * 1974-07-08 1976-01-27 General Electric Company Method of manufacturing corona-resistant ethylene-propylene rubber insulated power cable, and the product thereof
US3878319A (en) * 1974-07-08 1975-04-15 Gen Electric Corona-resistant ethylene-propylene rubber insulated power cable
JPS58154514U (ja) * 1982-04-12 1983-10-15 古河電気工業株式会社 ゴム、プラスチツク絶縁電力ケ−ブル
US4454379A (en) * 1982-05-21 1984-06-12 General Electric Company Semi-conductive, moisture barrier shielding tape and cable
EP0108491B1 (de) * 1982-10-01 1987-08-12 Raychem Limited Elektrisches Kabel mit flammenhemmender Beschichtung
JPS6179448A (ja) * 1984-09-25 1986-04-23 株式会社東芝 Ｘ線ｃｔスキヤナ
DE69940007D1 (de) * 1998-05-22 2009-01-15 Imerys Minerals Ltd Verwendung von teilchenförmigen carbonaten in thermoplastischen filmzusammensetzungen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE728839C (de) * 1939-07-05 1942-12-04 Siemens Ag Mit natuerlichem oder synthetischem Kautschuk umhuellte elektrische Leitung
FR881387A (fr) * 1939-07-04 1943-04-22 Hermes Patentverwertungs Gmbh Conducteur électrique gainé de caoutchouc naturel ou synthétique
DE840153C (de) * 1949-06-25 1952-05-29 Bayer Ag Verwendung der Amide bzw. Ammonium- oder Aminsalze niederer Carbonsaeuren als Mittel zur Steigerung der Aktivitaet von Fuellstoffen
DE1002426B (de) * 1954-06-29 1957-02-14 Siemens Ag Elektrisches Kabel bzw. Leitung, insbesondere fuer Starkstromzwecke

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2312024A (en) * 1937-11-20 1943-02-23 Okonite Co Insulated electric conductor
US2658014A (en) * 1946-02-26 1953-11-03 United States Steel Corp Method of making electrical cable
US2927091A (en) * 1953-09-01 1960-03-01 Wyandotte Chemicals Corp Surface coated calcium carbonate pigments
US2830919A (en) * 1955-07-13 1958-04-15 Rome Cable Corp Insulated conductor coated with polyethylene butyl rubber resin
FR1195383A (fr) * 1957-12-27 1959-11-17 Blanc Omya Sa Du Procédé et produits de traitement du poly-éthylène
US3113934A (en) * 1960-09-09 1963-12-10 Anaconda Wire & Cable Co Vulcanizable composition comprising polyethylene, butyl rubber, organic peroxide, and a dimaleimide
US3362924A (en) * 1966-08-04 1968-01-09 Warren O. Eastman Curable compositions comprising polyethylene, peroxide and particulate calcium carbonate coated with calcium stearate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR881387A (fr) * 1939-07-04 1943-04-22 Hermes Patentverwertungs Gmbh Conducteur électrique gainé de caoutchouc naturel ou synthétique
DE728839C (de) * 1939-07-05 1942-12-04 Siemens Ag Mit natuerlichem oder synthetischem Kautschuk umhuellte elektrische Leitung
DE840153C (de) * 1949-06-25 1952-05-29 Bayer Ag Verwendung der Amide bzw. Ammonium- oder Aminsalze niederer Carbonsaeuren als Mittel zur Steigerung der Aktivitaet von Fuellstoffen
DE1002426B (de) * 1954-06-29 1957-02-14 Siemens Ag Elektrisches Kabel bzw. Leitung, insbesondere fuer Starkstromzwecke

Also Published As

Publication number Publication date
US3472692A (en) 1969-10-14
GB1104129A (en) 1968-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2537283C3 (de) Kunststoffisolierte Starkstromkabel und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1494209B2 (de)
DE2050581A1 (de) Elektroisoliermatenal
DE1640274B1 (de) Kabel mit abgestufter isolierung
DE2405012A1 (de) Abziehbarer verbundstoff aus polymeren materialien
DE1665056B1 (de) Elektrisches isolierband
DE1694346B2 (de) Wärmehärtbare Masse zur Herstellung von isolierenden Stoffen für elektrische Drähte und Kabel
DE1640077B1 (de) Elektrisches kabel das mit einer isolierung aus einer butyl kautschukzusammensetzung versehen ist
DE1490256B2 (de) Keramische Formmasse zur Herstellung von elektrisch isolierenden Formteilen mit *»iner lichtbogenausgesetzten Oberfläche
DE2723488C3 (de) Elektrisches Kabel mit Kunststoffisolierung und äußerer Leitschicht
DE2264155A1 (de) Aushaertbares polyaethylen- oder polyaethylenmischmaterial und verfahren zu seiner herstellung und verwendung
DE2422914A1 (de) Elektrisches kabel, insbesondere hochoder hoechstspannungskabel, sowie verfahren zu seiner herstellung
DE2051192C3 (de) Flammfestes elektrisches Kabel
DE2001205A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymermassen
DE1640077C (de) Elektrisches Kabel, das mit einer Isolierung aus einer Butylkautschukzusammensetzung versehen ist
DE2221329C2 (de) Isoliermasse auf Elastomerbasis
DE2445744C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels
DE958748C (de) Elektrisch hochwertige Gummimischung mit guten mechanischen Eigenschaften
DE673882C (de) Verfahren zur Herstellung von gummuesolierten Leitungen
EP0192955B1 (de) Elektrische Isolierungen
DE2242455C2 (de) Elektrische Isolierteile, insbesondere Umhüllungen für Leiter und Kabel aus peroxidisch vernetztem stabilisiertem Polyäthylen
EP0128466A2 (de) Elektrische Isolierungen und Kabel mit dieser Isolierung
DE1694346C3 (de) Wärmehärtbare Masse zur Herstellung von isolierenden Stoffen für elektrische Drähte und Kabel
DE2600249B2 (de) Elektrisches Kabel
DE728839C (de) Mit natuerlichem oder synthetischem Kautschuk umhuellte elektrische Leitung