DE1947071A1 - Electric cables - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN 2. HtLBLESTRASSE 2OPATENTANWÄLTE β MÜNCHEN 2. HtLBLESTRASSE 2O
Ihr Zeichen Unser Zeichen DatumYour reference Our reference date
| 7i »>8Pt V3&3 | 7i »> 8Pt V3 & 3
Monsanto Chemicals- Limited, London/EnglandMonsanto Chemicals Limited, London / England
"EleKtrische Kabel""ELECTRICAL CABLES"
Diese Erfindung betrifft elektriscne Kabel und im besonderen elektrische Kabel mit einem synthetischen Harzmantel. This invention relates to electrical cables and, more particularly, to electrical cables having a synthetic resin sheath.
Klektrische Kabel, wie sie beispielsweise für Krafcverteilungs- oder bei telefon-, ifernseh-. oder Eisenbethn-' 'signalöinriöhtungen verwendat werden, enthalten oftmalsElectric cables, such as those used for power distribution or with telephone, ifernseh-. or Eisenbethn- ' 'Signal lines are often used
Gase K~5i5Gases K ~ 5i5
009838/1875009838/1875
■"■'.■■■ ■■■" . : · V^ ■-:■■■ "■'■■-■.'■ "■ '. ■■■ ■■■". : · V ^ ■ -: ■■■ "■ '■■ - ■.'
einen oder mehrere elektrische Leiter mit; einer unmittelbar daranliegenden Isolierbeschichtung, wobei das Ganze von einer Schutzummantelung umgeben ist, deren Hauptaufgaben ist, Schaden durch Abrieb oder Stoß und Eindringen von Wasser oder korrodierenden Flüssigkeiten zu verhindern, Herkömmlicherweise werden Bleimantel verwendet, aber diese sind schwer und teuer und tragen darüberhinaus nicht zur Gesamtisolierung des Kabels bei und es werden demgemäß Ummantelungen aus synthetischen Harzen neuerdings öfters verwendet. Polyolefin_e, wie Polyäthylen, haben sich für diesen. -Zweck als besonders günstig erwiesen, sind aber in mancher Hinsicht der Verbesserung fähig. Besonders wo es üblich 1st, eine Anzahl von.Kabeln in einer Leitung oder _ Röhre zusammen zu verlegenj wäre es wünschenswert, wenn man ohne Störung der anderen Kabel ein einzelnes Kabel in die Röhre einführen oder es aus dieser entfernen könnte.one or more electrical conductors with; one immediately adjacent insulating coating, the whole of a protective sheath is surrounded, their main tasks is, damage from abrasion or impact and ingress of Conventionally, lead jackets are used, but these are used to prevent water or corrosive liquids are heavy and expensive and, moreover, do not contribute Total insulation of the cable with and accordingly sheaths made of synthetic resins recently used more often. Polyolefins, like polyethylene, have opted for this. -Purpose proven to be particularly favorable, but are capable of improvement in some respects. Especially where it is common is a number of cables in a line or _ Laying the tube together would be desirable if one insert a single cable into the without interfering with the other cables Insert or remove the tube.
Ein elektrisches Kabel, bei dem dieses Problem gelöst wurde, ist in der britischen Patentanmeldung 33898/66 beschrieben. Hier ist ein elektrischer Leiter beschrieben, der mit einem Mantel aus einem Polyolefin umgeben ist, das ein Gleitadditiv enthält. Dieses Gleitadditiv ist ein Amid und ist in Mengen von 0,005 bis 0,15 Gew.^bezogen auf das Gewicht des Olefins, vorhanden. ■·-■"". An electrical cable in which this problem has been solved is described in British patent application 33898/66. Here an electrical conductor is described, which with is surrounded by a jacket made of a polyolefin which contains a slip additive. This slip additive is an amide and is present in amounts from 0.005 to 0.15 weight percent based on the weight of the olefin. ■ · - ■ "".
Es wurde nunmehr gefunden, daß ein elektrisches Kabel mit verbesserten Gleiteigenschaften und unveränderter Wider-It has now been found that an electrical cable with improved sliding properties and unchanged resistance
ÖD983B /1875ÖD983B / 1875
ORiGINALINSPECTEDORiGINALINSPECTED
Standsfähigkeit gegenüber Bruch-, Riss- und Knickgefährdung durch äußere Belastung erhalten wird, wenn der Anteil des Gleitadditivs in der Kabelumhüllung erhöht wird. Die vorliegende Erfindung hat daher ein elektrisches Kabel, das einen elektrischen Leiter enthält, der von einem Poiyolefinmantel umgeben ist, zum Gegenstand, wobei das Polyolefin von 0,15 bis 0,25 Gew.^, bezogen auf das Polyolefin, Amidgleitadditiv enthält.Resistance to breakage, cracking and kinking risk from external loads is maintained if the proportion of Slip additive in the cable jacket is increased. The present invention therefore has an electrical cable that contains an electrical conductor which is surrounded by a polyolefin jacket, the subject matter, the polyolefin from 0.15 to 0.25% by weight, based on the polyolefin, amide slip additive contains.
Vorzugsweise enthält das Polyolefin ebenso einen geringen Anteil Ruß oder ein Antioxidationsmittel. Sehr oft sind diese beiden zusätzlichen Substanzen vorhanden und die Erfindung schließt daher ebenso eine für eine Kabelummantelung geeignete Polyolefinzubereitung ein, die Ruß, ein Antioxidationsmittel und ein Amidgleltadditiv enthält.The polyolefin preferably also contains a small amount of carbon black or an antioxidant. Very often are these two additional substances are present and the invention therefore also includes one for cable sheathing a suitable polyolefin formulation containing carbon black, an antioxidant and an amide gel additive.
Unter Polyolefinen sind. Polymerisate oder Mischpolymerisate eines olefinischen Kohlenwasserstoffes, im besonderen eines niederen Olefins, wie beispielsweise Äthylen, Propylen oder ein Butylen zu verstehen. Zwei oder mehr Olefine können, wenn gewünscht, vorhanden sein. Vorzugsweise umfaßt das Olefin Äthylen und beispielsweise kann das Polyolefin Polyäthylen oder ein Mischpolymerisat von Äthylen und Propylen sein. Obgleich es im allgemeinen nicht bevorzugt wird kann ein Comonomeres, das kein Kohlenwasserstoff ist, vorhanden- sein, beispielsweise ein Hitril wie Acrylnitril, ein Halogenid wie Vinyl- oder Vinylidenchlorid, oder ein Ester wie Äthyl-Among polyolefins are. Polymers or copolymers an olefinic hydrocarbon, in particular a lower olefin such as ethylene, propylene or to understand a butylene. Two or more olefins can be present if desired. Preferably the olefin comprises Ethylene and, for example, the polyolefin can be polyethylene or a copolymer of ethylene and propylene. Although it is not generally preferred, a comonomer, that is not a hydrocarbon may be present, for example a nitrile such as acrylonitrile, a halide such as vinyl or vinylidene chloride, or an ester such as ethyl
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acrylat, Methylmethacrylat oder Vinylacetat. .Wo ein nichtiiohlenwasserstoffmonomer vorhanden ist, ist dieses vorzugsweise Vinylacetat. Im allgemeinen sollte der Anteil des polymerisieren Olefinkohlenwasserstoffe in einem Mischpolymerisat nicht geringer als 70 Gew.f> sein und er ist vorzugsweise, wenigstens 80 Gew.^.acrylate, methyl methacrylate or vinyl acetate. Where a non-hydrogen chloride monomer is present, it is preferably vinyl acetate. In general, the proportion of the polymerized olefinic hydrocarbons should be in a copolymer is not less than 70 wt. F> to be and it is preferably at least 80 wt. ^.
Das Polyolefin kann beispielsweise.durch ein "Hochdruck"-Polymerisationsverfahren hergestellt werden, in welchem die honomeren in Gegenwart eines Katalysators, wie beispielsweise Bauerstoff oder einer. Peroxidverbindung unter einem Druck von mehreren. Tausend Atmosphären erhitzt werden. Es kann auch ein MNiederdruck"-Polyolefin, bei dessen Herstellung ein'Katalysator des "Ziegler"- oder "Phillips"-Typs verwendet wurde, verwendet werden.The polyolefin can for example be prepared by a "high pressure" polymerization process in which the monomers in the presence of a catalyst, such as building material or a. Peroxide compound under a pressure of several. A thousand atmospheres can be heated. It is also possible to use an M low-pressure polyolefin in the manufacture of which a catalyst of the "Ziegler" or "Phillips" type was used.
Vernetzte Polyolefine,, wie beispielsweise vernetztes Polyäthylen, kann ebenso in den elektrischen Kabelummantelungen der Erfindung verwendet werden. Die Vernetzung wird .; entweder durch Bestrahlen oder durch Vulkanisieren mit einem Peroxid bewirkt. Bei dem ersten Verfahren wird das Polyolefin einer Strahlung von hoher Energie unterworfen, die in verschiedener i'orm verwendet werden kann. ^-Strahlen und Neutronenstrahlung sind besonders brauchbar, aber es werden ebenso andere Strahlen wie schnelle Elektronen- und a-Teilchenstrahlung verwendet. Bei der Vernetzung der Polyolefine mittels Peroxiden kann das Polyolefin mit dem Per- Crosslinked polyolefins, such as crosslinked polyethylene, can also be used in the electrical cable jackets of the invention. The networking will.; effected either by irradiation or by vulcanization with a peroxide. In the first method, the polyolefin is subjected to high energy radiation which can be used in various forms. ^ Rays and neutron rays are particularly useful, but other rays such as fast electron and α-particle rays are also used. In the crosslinking of the polyolefins by means of peroxides, the polyolefin may with the per-
009838/1875009838/1875
ORIGINALORIGINAL
M* K «M * K «
oxid gemischt und Vulkanisierungsbedingungen unterworfen werden, wenn die Vernetzung stattfindet. Zu den zur Verwendung in diesem Verfahren geeigneten Peroxiden gehören Alky!peroxide und im besondreren Dicumylperoxid und α-Äthylbeiizylperoxid. Vernetzte Polyolefine zeigen im allgemeinen bessere otabilität und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Hi^bildung bzw, liescnädigung. Diese Eigenschaften machen sie besonders zur Verwendung in elektrischen Kabeln der Erfindung geeignet.oxide mixed and subjected to vulcanization conditions when crosslinking takes place. To the use Peroxides useful in this process include alkyl peroxides and in particular dicumyl peroxide and α-ethylbeiicyl peroxide. Crosslinked polyolefins generally show better otability and increased resistance against education or reading. These properties make them particularly suitable for use in electrical cables of the invention.
Das .Polyolefin sollte vorzugsweise einen Öchmelzindex (melt index) (Gestimmt nach briö 2?ö2, 'feil 1$ 1965, Verfahren IO50) auf w ei τ en, der nicht gröiser als 2 ist. Besonders oevorzugt werden Polyolefine mit einem ochmelzindex geringer als 1, beispielsweise von .0,1 ois 0,53.The polyolefin should preferably have a melt index (melt index) (According to briö 2? ö2, 'feil 1 $ 1965, method IO50) to white which is not greater than 2. Polyolefins with a melting index are particularly preferred less than 1, for example from 0.1 to 0.53.
uas Polyolefin enthält ein. Gleitadditiv, das eine substanz ist, die die Verringerung des Reibungskoeffizienten zwischen zwei Polyolefinoberflächen bewirkt. Das Additiv ist ein Amid, im besonderen ein Amid einer Garbonsäure mit einer Kebte von wenigstens 6, vorzugsweise 10 oder mehr, Kohlenstoffatomen. Das Amid kann gesättigt sein, ist aber vorzugsweise ein olefinisch ungesättigtes Amid, Das Stickstoffatom Kann nicnt substituiert oder durch beispielsweise eine Alkyl-, Alkoxyalkyl- oder Hydroxyalkylgruppe substituiert sein und die Kohlenstoffkette kann einen oubstituenten, beispielsweise eine Alkoxygruppe, enthalten, bpezifi-uas polyolefin contains a. Sliding additive that is one substance which has the effect of reducing the coefficient of friction between two polyolefin surfaces. The additive is a Amide, in particular an amide of a carboxylic acid having a carbon number of at least 6, preferably 10 or more, carbon atoms. The amide can be saturated, but is preferably an olefinically unsaturated amide, the nitrogen atom Can not be substituted or substituted by, for example, an alkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkyl group be and the carbon chain can be an oubstituenten, for example an alkoxy group, contain, bspecific
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-6-BAD -6-BATH
sehe .Beispiele geeigneter Amide sind Oaprylarnid,. üapramid,: Lauramid, Myristamid, Palmitamid, otearamid, üleatsid, Linolamid,- Erukamid und die üubstitutionsproaukte von diesen, ülearnid und ürukamid sind die bevorzugten U-leitädaiüive. .. . "See. Examples of suitable amides are oraprylamide ,. üapramid: lauramide, myristamide, palmitamide, otearamid, üleatsid, linoleamide - erucamide and üubstitutionsproaukte of these, ülearnid and ürukamid the preferred U-leitädaiüive are. ... "
Der Anteil des in dem Polyolefin vorhandenen Amidgieitadditivs sollte normalerweise nicht so hoch sein, duis er eine nachteilige Wirkung auf die elektriscüen Eigenschaften des Polyolefins hat und es wurde gefunden, dab 0,15 bis O,35/J'i bezogen auf das Gewicht des Polyolefins, /ceiue ernsthaften nachteiligen Wirkungen hat. .Vorzugsweise beträgt die Ädditivmenge von-0,1-5 bis ·0,25><->, beispielsweise, ungefähr 0,2$, bezogen auf das Gewicht des Polyolefins. Größere Mengen, beispielsweise' bis zu 10 oder 15 Gew.:b können in "Ansatz"-Zubereitungen vorhanden sein, die zur Verdünnung vor ihrer Verwendung als Kabeluiiihdllung vorgesehen sind.The proportion of water present in the polyolefin Amidgieitadditivs should normally not be so high, it duis has an adverse effect on the properties of the polyolefin elektriscüen and it was found dab 0.15 to O, 35 / J 'i based on the weight of the polyolefin , / ceiue has serious adverse effects. Preferably the amount of additive is from 0.1-5 to 0.25 x, for example, about 0.2 $ based on the weight of the polyolefin. Larger amounts, for example up to 10 or 15 wt.
Das Amidgleitadditiv kann dem Polyolefin ii .indo:.1 j-"eigneten Weise einverleibt werden, wobei man beispielsweise die Polyolefinpellets mit einer geeigneten Menge pulverisiertem Äddibiv trommelt, danach einen otraug extrudiert, der dann in Pellets geschnitten wird oder einen ^anbury- oder anderen hischertyp verwendet. ' - The amide slip additive can be compared to the polyolefin ii .indo :. In a suitable manner, for example, the polyolefin pellets are drummed with a suitable amount of pulverized aedibive, then an otraug is extruded, which is then cut into pellets or a ^ Anbury or other hischertype used. '-
ite wurde bereits erwähnt, daß das Polyolefin vorzugsweiseite has already been mentioned that the polyolefin is preferred
009838/1875 ^.009838/1875 ^.
einerj geringen Anteil Ruii oder ein Antioxidationsmittel ontnält. Oftmals sind beide vorhanden, obgleich natürlich üub dort nicht einverleibt werden kann, wo eine andere i'aroe als scnwarz gewünscht wird. Der Ruii kann Gasruis oder vorzugsweise riochofenruß und in einer Menge normalerweise bis zu 5/^1 Dezogen auf das Gewicht des Polyolefins, vornaxiden sein, wobei vorzugsweise von 1 bis 5 üew„jb und beispielsweise von 2 bis J Gew.% verwendet werden. Das Antioxidationsmittel ist vorzugsweise ein solches, das weder -„■ändert noch Flockenbildung verursacht, weil es sonst, wenn es zu der Isolierung von einzelnen Leiters innerhalb des Kabels wandert, den FarbenkodCdieser Leiter nachteilig beeinflußt. 4,4l-i'hiobis-(b-tert.-butyl-in-cresol) ist ein besonders geeignetes Antioxidationsmittel. Die Antioxiüatiorisiiiittciuenge liegt vorzugsweise im Bereich von U,02 ois ü,2^, bezogen au: dar; Gevjicht des Polyolefins, beispielsweise von O,Ü^ ois U,i5~ Uew.'/O. j^ine Ansatzzubereituug kann nötüi-lich gröiäere Anteile Ruß und Antioxidationsmittel, beispielsweise bis zu pO bzw« bis zu 5^ enthalten.Contains a small amount of Ruii or an antioxidant. Often both are present, although of course uub cannot be incorporated where a different i'aroe than black is desired. The carbon black can be gasoline or preferably black furnace black and in an amount normally up to 5/1 decogenous to the weight of the polyolefin, voraxiden, preferably from 1 to 5 wt % and for example from 2 to 1 wt% being used. The antioxidant is preferably one which neither changes nor causes flaking because otherwise, if it migrates to the insulation of individual conductors within the cable, it will adversely affect the color code of those conductors. 4.4 l -i'hiobis- (b-tert-butyl-in-cresol) is a particularly suitable antioxidant. The antioxidant level is preferably in the range from 0.2 to 0.2 to 2.2, based on: represents; Compared to the polyolefin, for example from O, U ^ ois U, i5 ~ Uew. '/ O. Each batch preparation can necessarily contain larger proportions of carbon black and antioxidants, for example up to pO or up to 5%.
Der elektrische Leiter kann ein solcher sein, wie er normalerweise in den Kabeln vorkommt, -bo können beispielsweise verschiedene Leiter einzeln voneinander mittels beispielsweise vulkanisiertem Kautschuk oder Polyäthylen isoliert sein.The electrical conductor can be such as it normally is occurs in the cables, for example -bo different conductors individually from each other by means of, for example, vulcanized rubber or polyethylene be isolated.
Die Leiter sind von einer Ummantelung des hischpolymerisats 009838/1875The conductors are covered by a sheath of the polymerizate 009838/1875
"U""U"
"umgeben und diese Bedingung kann beispielsweise einfach dadurch erreicht werden, daß man das Polyolefin, durch eine Kingdüse'extrudiert, während die Leiter in der Extrudierungsrichtung durch die Mitte der Düse zugeführt werden. Es ist mitunter vorteilhaft, die isolierten Leiter mit einer undurchdringlichen Schicht, beispielsweise einer Umwickelung mit Aluminiumstreifen vor der Umhüllung mit dem Mantel zu umgeben."and this condition can be simple, for example can be achieved by the polyolefin by a Kingdüse'extrudiert while the conductors are fed in the extrusion direction through the center of the nozzle. It is sometimes advantageous to cover the insulated conductors with an impermeable layer, for example a wrapping to be surrounded with aluminum strips before wrapping with the jacket.
Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel erläutert. The invention is illustrated by the following example.
Dieses Beispiel, vergleicht die Rißbildungseigenschaften gegenüber Umgebungsspannung bzw-. Belastungen für Polyäthylenzubereitungen, die verschiedene Konzentrationen eines Oleamidgleitadditivs enthalten und sie erläutern weiterhin die Verringerung des Reibungskoeffizienten, und des Gleitwinkels als Folge der Erhöhung des Oleamidanteils.This example compares the cracking properties to ambient voltage or. Loads of polyethylene preparations containing different concentrations of a Contain oleamide slip additives and they further explain the reduction in the coefficient of friction and the angle of slide as a result of the increase in the proportion of oleamide.
Drei P.olyäthylenzubereitungen, A, B und G mit einem Schmelzindex von 0,18 und einer Dichte von 0,921, einem Gehalt von O,O7?ö üantonox R als Antioxidationsmittel und 0,10. bzw. ■0,15 oder 0,20% Oleamid (bezogen'auf das Gewicht des Polymerisats) wurden hergestellt und die Rißwiderstandsfähigkeit gegen die Umgebungsbeanspruchung für jeä.e Zubereitung in n-Propanol, 10^ l'eepol 0EI5J und 10# Teepol CH31 bestimmt.Three polyethylene preparations, A, B and G with a melt index of 0.18 and a density of 0.921, a content of O, O7? Ö üantonox R as an antioxidant and 0.10. or 0.15 or 0.20% oleamide (based on the weight of the polymer) were produced and the crack resistance to environmental stress for each preparation in n-propanol, 10 ^ l'eepol 0EI5J and 10 # Teepol CH31 certainly.
009838/1875009838/1875
Das Untersuchungsverfahren entspricht dem ABTM D 1693-60. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der 'fabeile I angegeben.The test procedure corresponds to ABTM D 1693-60. The results of these investigations are in 'fabeile I specified.
-1Q--1Q-
0098387187500983871875
* Sleitadditiv in IP.235* Guide additive in IP.235
Reagens Zeit (in Stunden) zum Erreichen des angegebenen ; ; Bruchprozentsatzes Reagent Time (in hours) to reach the specified ; ; Fraction percentage
2020th
3030th
4040
6060
70 8070 80
n-Propanoln-propanol
,10*A.
, 10 *
οσ
ο
10* Teepoln-propanol
10 * tea pol
,15*B.
.15 *
10* Teepoln-propanol
10 * tea pol
,20*C.
.20 *
48
348
3
9696
Der Reibungskoeffizient und der Gleitwinkel der Zubereitungen, die von 0,1 bis 0,35 Oleamid (bezogen auf das Gewicht des i-Olyäthylen) enthalten, wurden für 1,27 mm (0,05 inch) starke Platten bestimmt, die bei Zimmertemperatur einen Tag gelagert wurden.The coefficient of friction and the angle of slip of the preparations, those from 0.1 to 0.35 oleamide (based on weight des i-Olyäthylen) were for 1.27 mm (0.05 inch) thick plates intended to be used at room temperature have been stored for a day.
koeffizientFrictional
coefficient
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Also Published As
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Legal Events
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---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |