JP6203246B2 - ダウンホールケーブル - Google Patents
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Description
− 絶縁コーティング層によってコートされた少なくとも1つの導体と、
− 前記絶縁コーティング層を囲む第1の保護層であって、前記第1の保護層が、以下の式(I):
CF2=CF−O−Rf
[式中、Rfが直鎖または分岐C3〜C5過フッ素化アルキル基であるかまたは1個または複数のエーテル酸素原子を含む直鎖または分岐C3〜C12過フッ素化アルキル基である]を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位0.8重量%〜2.5重量%を含むテトラフルオロエチレン(TFE)コポリマーを少なくとも含むが、しかし好ましくは、から製造され、
前記TFEコポリマー[ポリマー(F)]が5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.0〜6.0g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有する、第1の保護層と、
− 場合により、前記第1の保護層を囲む第2の保護層と、
− 前記第1または第2の保護層を囲む外装シェルとを含むケーブルである。
CF2=CF−O−R’f(II)
[式中、R’fが直鎖または分岐C3〜C5過フッ素化アルキル基である]に従う。
(a)C2〜C8フルオロ−および/またはペルフルオロオレフィン、例えばテトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフロオロプロピレン(HFP)、ペンタフルオロプロピレンおよびヘキサフルオロイソブチレン、
(b)C2〜C8水素化モノフルオロオレフィン、例えばフッ化ビニリデン(VDF)、フッ化ビニル、1,2−ジフルオロエチレンおよびトリフルオロエチレン、
(c)式CH2=CH−Rf0[式中、Rf0がC1〜C6ペルフルオロアルキル基である]のペルフルオロアルキルエチレン、
(d)クロロ−および/またはブロモ−および/またはヨード−C2〜C6フルオロオレフィン、例えばクロロトリフルオロエチレン(CTFE)、
(e)式CF2=CFORf1[式中、Rf1がC1〜C2フルオロ−またはペルフルオロアルキル基、例えば−CF3、−C2F5である]の(ペル)フルオロアルキルビニルエーテル、
(f)式CF2=CFOX0[式中、X0がC1〜C12オキシアルキル基であるかまたは1個または複数のエーテル基を有するC1〜C12(ペル)フルオロオキシアルキル基、例えばペルフルオロ−2−プロポキシ−プロピル基である]の(ペル)フルオロ−オキシアルキルビニルエーテル、
(g)式CF2=CFOCF2ORf2[式中、Rf2がC1〜C6フルオロ−またはペルフルオロアルキル基、例えば−CF3、−C2F5、−C3F7であるかまたは1個または複数のエーテル基を有するC1〜C6(ペル)フルオロオキシアルキル基、例えば−C2F5−O−CF3である]のフルオロアルキル−メトキシ−ビニルエーテル、
(h)式:
[式中、Rf3、Rf4、Rf5およびRf6の各々が、等しいかまたは互いに異なっており、が独立にフッ素原子、場合により1個または複数の酸素原子を含む、C1〜C6フルオロ−またはペル(ハロ)フルオロアルキル基、例えば−CF3、−C2F5、−C3F7、−OCF3、−OCF2CF2OCF3である]のフルオロジオキソールなどが含まれる。
− 上に規定されたように式(I)を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位0.8重量%〜2.5重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.5重量%〜99.2重量%と
から本質的になる。
− 上に規定されたように式(I)を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位0.9重量%〜2.4重量%、好ましくは1.0重量%〜2.2重量%、さらにより好ましくは1.3重量%〜1.9重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.6重量%〜99.1重量%、好ましくは97.8重量%〜99.0重量%、さらにより好ましくは98.1重量%〜98.7重量%と
から本質的になる。
− ペルフルオロプロピルビニルエーテル(PPVE)から誘導された反復単位0.9重量%〜2.4重量%、好ましくは1.0重量%〜2.2重量%、さらにより好ましくは1.3重量%〜1.9重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.6重量%〜99.1重量%、好ましくは97.8重量%〜99.0重量%、さらにより好ましくは98.1重量%〜98.7重量%と
から本質的になり、
5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.5〜5.5g/10分、より好ましくは2.0〜5.0g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有するポリマー(F)を使用してすぐれた結果が得られた。
− 5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.5〜5.5g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有し、そして
− 312℃〜318℃の間に含まれる融点を有する。
− 式(II)を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位1.0重量%〜2.2重量%と、
− TFEから誘導された反復単位、97.8重量%〜99.0重量%と
から本質的になり、
− 5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.5〜5.5g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有し、そして
− 312℃〜318℃の間に含まれる融点を有する。
5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238標準試験法に従ってMFIの定量を実施した。
第2の融解温度をASTM D4591標準試験法に従って測定した。第2の加熱時間において観察された融点を記録し、これによってポリマーの融点と称する。
過フッ素化アルキルビニルエーテルモノマーの定量をFT−IR分析によって実施し、重量パーセントとして表わす。過フッ素化アルキルビニルエーテルモノマー(I)の含有量を以下の条件下で定量した:994cm−1の帯域光学濃度(OD)を以下の式によって2365cm−1の帯域光学濃度(OD)によって正規化した。
モノマー(I)[重量%]=(994cm−1の光学濃度)/(2365cm−1の光学濃度)×0.99
降伏強度:ASTM D3307標準試験法において報告されているように微小引張試験片を使用してInstron 4203装置によって引張試験を実施した。試験片を1.5mmの厚さを有する圧縮成形シートからホロー・パンチによって切り分け、必要とされる温度において15分の状態調節時間の後に50mm/分に等しい速度において伸長した。降伏応力は、応力−歪曲線上の最初のゼロ勾配点においての公称応力として評価された。降伏応力値がより高くなると、ポリマーの塑性変形に対する耐性がより高くなる。
1mmの直径を有する赤銅の導体を使用してワイヤ・ケーブル線上でケーブル被覆のいくつかの実験が実施された(AWG20ケーブル)。
ダイ設定は、約120のドローダウン比(DDR)を有するように選択された。最終ケーブル直径は約1.5mmである。
押出機の温度分布は一般に、以下のように、ホッパーからヘッドまで様々なヒーターバンドに設定される:
260、340、370、390、410℃。
これは、押出機の滞留時間および剪断加熱およびもちろんポリマーのメルトフローインデックス(MFI)に応じて、約420〜450℃の範囲の溶融ポリマーについて測定される温度をもたらす。
導体を約120℃に予備加熱した。
ポリマーの粘度に応じて、15〜25rpmの範囲のスクリュー回転速度、30〜60mt/分の線速度で実験が行われた。
ダイから出た後、コートされたケーブルをダイから約10〜20cm離れた水槽内で冷却した。
2つの直交した方向で直径を測定することによっておよび火花試験機によって最終ケーブルをオンライン制御した。また、シャークスキンの発生時の表面平滑性も、試験された。シャークスキンはもちろん、試験される材料のメルトフローインデックス(MFI)に関連しており、ダイの出口の溶融温度によって影響され得る。
400rpmにおいて運転する攪拌機を備えたAISI 316鋼縦形22リットルオートクレーブ内に、真空を形成した後、連続して導入した:
− 13.9リットルの脱塩水、
− 18.0gのペルフルオロプロピルビニルエーテル(PPVE)、
− 1989年9月5日に出願された米国特許第4864006号明細書(AUSIMONT S.P.A.)の実施例1に従って調製された、約7.5のpHを有するミクロエマルション138.0g。
次に、オートクレーブを60℃の反応温度まで加熱し、この温度に達するとき、0.72バールのエタンを導入した。
圧縮機によって99.6/0.4の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を、21バールの圧力に達するまで添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:95.9%のTFE、1.3%のPPVE、2.8%のエタン。
次に、計量型ポンプによって、0.035Mの過硫酸アンモニウム溶液100mlを供給した。
上述のモノマー混合物を供給することによって重合圧力を一定に維持した。8.8gの混合物を供給したとき、モノマーの供給を中断した。反応器を室温に冷却し、ラテックスを放出し、HNO3(65重量%)で凝固させ、ポリマーをH2Oで洗浄し、約220℃において乾燥させた。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:0.9重量%
MFI:5.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):320℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 25.0gのPPVEを供給した。
− 0.62バールのエタンを供給した。
− 99.4/0.6の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:94.1%のTFE、3.4%のPPVE、2.5%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.4重量%
MFI:5.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):317℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 32.0gのPPVEを供給した。
− 0.6バールのエタンを供給した。
− 99.2/0.8の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:95.9%のTFE、2.0%のPPVE、2.1%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.8重量%
MFI:5.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):314℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 32.0gのPPVEを供給した。
− 0.40バールのエタンを供給した。
− 99.2/0.8の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:96.6%のTFE、1.5%のPPVE、1.9%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.8重量%
MFI:2.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):314℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 25.0gのPPVEを供給した。
− 0.50バールのエタンを供給した。
− 99.4/0.6の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:96.9%のTFE、1.55%のPPVE、1.55%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.4重量%
MFI:3.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):317℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 28.0gのPPVEを供給した。
− 0.50バールのエタンを供給した。
− 99.3/0.7の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:96.5%のTFE、2.0%のPPVE、1.5%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.7重量%
MFI:4.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):315℃
次の点以外は、実施例1に詳述したものと同じ手順に従った。
− 25.0gのPPVEを供給した。
− 0.40バールのエタンを供給した。
− 99.4/0.6の公称モル比のTFE/PPVEの気体混合物を添加した。
− 0.035Mの過硫酸アンモニウム溶液150mlを供給した。
(GC分析によって測定されたときに)オートクレーブヘッドに存在している気体混合物の組成は、示されたモル百分率の以下の化合物から形成された:96.2%のTFE、1.7%のPPVE、2.1%のエタン。
得られたポリマーの定量:
組成(IR分析):PPVE:1.5重量%
MFI:2.0g/10分
第2の融解温度(T(II)融点):316℃
Claims (11)
- ケーブルであって、
− 絶縁コーティング層によってコートされた少なくとも1つの導体と、
− 前記絶縁コーティング層を囲む第1の保護層であって、前記第1の保護層が、
− 以下の式(I):
CF2=CF−O−Rf
[式中、Rfが直鎖または分岐C3〜C5過フッ素化アルキル基であるかまたは1個または複数のエーテル酸素原子を含む直鎖または分岐C3〜C12過フッ素化アルキル基である]を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位0.8重量%〜2.5重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.5重量%〜99.2重量%とから本質的になるテトラフルオロエチレン(TFE)コポリマー[ポリマー(F)]から製造され、
前記ポリマー(F)が、5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.0〜6.0g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有する、第1の保護層と、
− 場合により、前記第1の保護層を囲む第2の保護層と、
− 前記第1または第2の保護層を囲む外装シェルと、
を含み、
前記ポリマー(F)が、311℃〜321℃の間、好ましくは312℃〜318℃の間に含まれる融点を有する、ケーブル。 - 前記ポリマー(F)が、
− 式(I)を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位0.9重量%〜2.4重量%、好ましくは1.0重量%〜2.2重量%、さらにより好ましくは1.3重量%〜1.9重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.6重量%〜99.1重量%、好ましくは97.8重量%〜99.0重量%、さらにより好ましくは98.1重量%〜98.7重量%と
から本質的になる、請求項1に記載のケーブル。 - 前記ポリマー(F)が、5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.5〜5.5g/10分、好ましくは2.0〜5.0g/10分の間に含まれるメルトフローインデックスを有する、請求項1または2に記載のケーブル。
- 前記過フッ素化アルキルビニルエーテルが式(II):
CF2=CF−O−R’f(II)
[式中、R’fが直鎖または分岐C3〜C5過フッ素化アルキル基である]に従う、請求項1〜3のいずれか一項に記載のケーブル。 - 前記ポリマー(F)がペルフルオロプロピルビニルエーテル(PPVE)である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のケーブル。
- 前記ポリマー(F)が、
− 式(II)を有する少なくとも1つの過フッ素化アルキルビニルエーテルから誘導された反復単位1.0重量%〜2.2重量%と、
− TFEから誘導された反復単位97.8重量%〜99.0重量%と
から本質的になり、
− 5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.5〜5.5g/10分の間に含まれるメルトフローインデックス、および
− 312℃〜318℃の間に含まれる融点を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のケーブル。 - 前記第1の保護層が5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.0g/10分より低いメルトフローインデックスを有するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または5Kgの負荷下で372℃においてASTM D1238に従って測定されたときに1.0g/10分より高いメルトフローインデックスを有するPTFEを含有しない、請求項1〜6のいずれか一項に記載のケーブル。
- 絶縁導体が、銅、銅−ニッケル合金、アルミニウム、合金、電気ファイバーハイブリッド材料、光ファイバー材料、撚り線導体または織導体から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載のケーブル。
- ダウンホール井戸内での請求項1〜8のいずれか一項に記載のケーブルの使用。
- 前記ケーブルが、前記井戸の底部と前記井戸の頂部との間で信号を送る通信ケーブルである、請求項9に記載のケーブルの使用。
- 前記ケーブルが、電力を前記井戸の底部に提供する電力ケーブルである、請求項9に記載のケーブルの使用。
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