NL8220273A - FLAME-RETARDANT COMPOSITIONS, METHOD OF PREPARING THEIR AND HEREBY PRODUCTS WIRES AND CABLES OBTAINED. - Google Patents
FLAME-RETARDANT COMPOSITIONS, METHOD OF PREPARING THEIR AND HEREBY PRODUCTS WIRES AND CABLES OBTAINED. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8220273A NL8220273A NL8220273A NL8220273A NL8220273A NL 8220273 A NL8220273 A NL 8220273A NL 8220273 A NL8220273 A NL 8220273A NL 8220273 A NL8220273 A NL 8220273A NL 8220273 A NL8220273 A NL 8220273A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- composition
- siloxane
- cross
- cable
- insulated
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 102
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 11
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 10
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 14
- YJOMWQQKPKLUBO-UHFFFAOYSA-L lead(2+);phthalate Chemical compound [Pb+2].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O YJOMWQQKPKLUBO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 14
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 claims description 13
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 8
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)sulfanyl-5-methylphenol Chemical class CC1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1SC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C=C1C HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N decabromodiphenyl ether Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1OC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- OXFSTTJBVAAALW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydroimidazole-2-thione Chemical compound SC1=NC=CN1 OXFSTTJBVAAALW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SKDGWNHUETZZCS-UHFFFAOYSA-N 2,3-ditert-butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC(O)=C1C(C)(C)C SKDGWNHUETZZCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 7
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000007706 flame test Methods 0.000 description 3
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DYIZJUDNMOIZQO-UHFFFAOYSA-N 4,5,6,7-tetrabromo-2-[2-(4,5,6,7-tetrabromo-1,3-dioxoisoindol-2-yl)ethyl]isoindole-1,3-dione Chemical compound O=C1C(C(=C(Br)C(Br)=C2Br)Br)=C2C(=O)N1CCN1C(=O)C2=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C2C1=O DYIZJUDNMOIZQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- IGZBTTJKEYOSEM-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethyl-2,3-dihydro-1h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2NC(C)CC(C)(C)C2=C1 IGZBTTJKEYOSEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- GVYLCNUFSHDAAW-UHFFFAOYSA-N mirex Chemical compound ClC12C(Cl)(Cl)C3(Cl)C4(Cl)C1(Cl)C1(Cl)C2(Cl)C3(Cl)C4(Cl)C1(Cl)Cl GVYLCNUFSHDAAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 229920006296 quaterpolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
-
- 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
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
S 2348-1236 PCTS 2348-1236 pct
’ * psc ? S* Psc? S
Vlamvertragende samenstellingen, werkwijze ter bereiding hiervan en hier-mee: als produkten verkregen draden en kabels.Flame-retardant compositions, process for their preparation and with these: wires and cables obtained as products.
Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention
Men heeft een aantal samenstellingen met zeer superieure eigenschappen 5 bereid, welke tot de geoctrooieerde techno logie behoren. Een van deze samenstellingen wordt beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.125.586 en 4.247.446. Deze samenstelling bezit voortreffelijke eigenschappen maar is betrekkelijk duur, zowel voor wat betreft het hierin aanwezige materi-aal en de verwerking van het materiaal als voor wat betreft de toepassing 10 van het uiteindelijke produkt als isolatie op draad. Een van de kosten-factoren van de samenstelling volgens de Amerikaanse octrooischriften 4.123.586 en 4.247.446, welk materiaal van hoge kwaliteit is, is dat de verwerkingskosten betrekkelijk hoog zijn wegens de unieke kombinatie van bestanddelen die worden toegepast ter verkrijging van de superieure eigen-15 schappen en de unieke wijze waarop deze bestanddelen dienen te worden ge-kombineerd ter verkrijging van het unieke stel eigenschappen, als beschreven in de bovengenoemde octrooischriften.A number of compositions with very superior properties have been prepared, which are part of the patented technology. One of these compositions is described in U.S. Patents 4,125,586 and 4,247,446. This composition has excellent properties but is relatively expensive both in terms of the material contained herein and the processing of the material, and in the use of the final product as insulation on wire. One of the cost factors of the composition of U.S. Pat. Nos. 4,123,586 and 4,247,446, which material is of high quality, is that the processing costs are relatively high due to the unique combination of ingredients used to provide the superior proprietary And the unique manner in which these ingredients are to be combined to obtain the unique set of properties described in the above patents.
Derhalve heeft men zich in de Industrie ten doel gesteld een gewenste kombinatie van superieure eigenschappen te verkrijgen echter tegen lagere 20 kosten, zowel voor wat betreft de toepaste bestanddelen of materialen als idaar het gemak de verwerkingstechnologie7'\waarmee een materiaal behandeld of verwerkt kan worden, de kosten van het uiteindelijke produkt aanzienlijk kan beinvloe-den. Zoals bijvoorbeeld in het Amerikaanse octrooischrift 4.123.586 uiteen is gezet, bestaat de eis, die tot nu toe als essentieel is beschouwd, tot 25 een afzonderlijke verwerking en voorbehandeling van het vlamvertragende bestanddeel volgens een methode die beschreven wordt in het Amerikaanse octrooischrift 4.209.566.Therefore, the aim in the Industry has been to obtain a desired combination of superior properties, however at a lower cost, both in terms of the components or materials used and, in particular, the ease of processing technology with which a material can be treated or processed, can significantly affect the cost of the final product. As set forth, for example, in U.S. Patent 4,123,586, the requirement, which has hitherto been considered to be essential, involves separate processing and pretreatment of the flame retardant component by a method described in U.S. Patent 4,209,566 .
De behandeling van het materiaal van hoge specificatie van de Amerikaanse octrooischriften 4.123.586 en 4.247.446, met inbegrip van de af-30 zonderlijke behandeling van het vlamvertragende bestanddeel van het Amerikaanse octrooischrft 4.209.566, leidt tot een geringere produktiesnelheid van de samenstelling voor een bepaalde kombinatie van arbeidskracht en apparatuur en derhalve tot hogere kosten. Deze produktiesnelheid bedraagt de helft van de produktiesnelheid volgens de uitvinding, terwijl de materi-35 alen volgens de Amerikaanse octrooischriften 4.123.586 en 4.247.446 boven-dien duurder zijn en aan hogere specificaties moeten voldoen en de behandeling volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.209.566 eveneens duurder is.Treatment of the high specification material of U.S. Pat. Nos. 4,123,586 and 4,247,446, including the separate treatment of the flame retardant component of U.S. Pat. No. 4,209,566, results in a slower production rate of the composition for a certain combination of labor power and equipment and therefore to higher costs. This production rate is half the production rate according to the invention, while the materials according to U.S. Pat. Nos. 4,123,586 and 4,247,446 are more expensive and must meet higher specifications and the treatment according to U.S. Pat. No. 4,209,566 is also more expensive.
Verder heeft men zich in de Industrie bezig gehouden met het vinden 40 van een samenstelling die niet alleen goedkoper en gemakkelijker tot een 8220273 - 2 - uiteindelijke isolatielaag op een draad of kabel te verwerken is, maar die tevens voldoet aan een zeer groot aantal industriele eisen, zoals bijvoor-beeld de standaardeisen die zijn vastgesteld door verschillende onderzoek-instituten, zoals Underwriters Laboratory, bijvoorbeeld de VW-1 proef.Furthermore, the Industry has been busy finding a composition that is not only cheaper and easier to process into an 8220273 - 2 - ultimate insulation layer on a wire or cable, but which also meets a very large number of industrial requirements. such as, for example, the standard requirements set by various research institutes, such as Underwriters Laboratory, for example the VW-1 test.
5 De Amerikaanse octrooischriften 4.123.586, 4.247.446 en 4.209.566 staan op naam van dezelfde aanvraagster als de onderhavige aanvrage.United States Patents 4,123,586, 4,247,446 and 4,209,566 are registered to the same applicant as the present application.
De uitvinding verschaft derhalve tegen betrekkelijk lage kosten een isolatiesamenstelling met een superieure vlamvertragendheid in kombinatie met superieure eigenschappen voor wat betreft het isoleren van draden, 10 alsmede werkwijzen voor het vormen van een dergelijke samenstelling.The invention therefore provides, at relatively low cost, an insulating composition having superior flame retardancy in combination with superior wire insulating properties, as well as methods of forming such a composition.
Ook verschaft de uitvinding een samenstelling als hierboven vermeld, die betrekkelijk gemakkelijk te verwerken en tot korrels te vormen is en direkt als isolatie op een draad kan worden aangebracht.The invention also provides a composition as mentioned above which is relatively easy to process and granulate and can be applied directly to a wire as insulation.
Verder verschaft de uitvinding tegen betrekkelijk lage kosten een 15 samenstelling die niet alleen buitengewone vlamvertragendheidseigenschappen en goede fysische eigenschappen voor het toepassen bij draden heeft, maar verder zeer gewenste elektrische eigenschappen voor de toepassing als draadisolatie bezit.Furthermore, the invention provides a relatively low cost composition which not only has extraordinary flame retardancy properties and good physical properties for use with wires, but also has highly desirable electrical properties for use as wire insulation.
Verder verschaft de uitvinding een samenstelling met een grote vlam-20 vertragendheid en met eigenschappen die de samenstelling geschikt maken voor de toepassing in geschikte dikten bij voedingskabels bij voltages tot 35 kv en hoger, alsmede bij nieuwe kabelprodukten die met deze samenstelling gelsoleerd zijn.Furthermore, the invention provides a composition with a high flame retardancy and with properties which make the composition suitable for use in suitable thicknesses for power cables at voltages up to 35 kv and higher, as well as for new cable products insulated with this composition.
Tevens verschaft de uitvinding een nieuwe isolerende samenstelling 25 die geschikt is om te worden toegepast in een natte omgeving en een vochti-ge omgeving, welke samenstelling zowel goede vlamvertragende eigenschappen bezit als betrekkelijk goedkoop is.The invention also provides a new insulating composition 25 which is suitable for use in a wet environment and a moist environment, which composition has both good flame retardant properties and is relatively inexpensive.
Ook verschaft de uitvinding een isolatiesamenstelling voor draden, die geschikt is voor nucleaire toepassingen en met name voldoet bij de proeven 30 die zijn beschreven in IEEE-323 en IEEE-383.The invention also provides a wire insulation composition which is suitable for nuclear applications and particularly satisfies the tests described in IEEE-323 and IEEE-383.
Dit laatste omvat tevens het verschaffen tegen betrekkelijk lage kosten van een samenstelling die voldoet aan de LOCA-proef, waarbij het ernstigste type ongeluk wordt nagebootst dat plaatsvindt in een kerninstallatie en leidt tot of gepaard gaat met het verlies aan koelmiddel in reactor.The latter also includes the provision at a relatively low cost of a composition that complies with the LOCA test, simulating the worst type of accident that occurs in a nuclear installation and leads to or involves the loss of coolant in the reactor.
35 Verder verschaft de uitvinding een samenstelling die onder UL-specifi- caties gebruikt kan worden bij toepassingen bij temperaturen tot 105°C en hoger in een omgeving waarin de kabel wordt blootgesteld aan aardolieproduk-ten, zoals bij toepassingen in olieputten of in voertuigen. Tevens verschaft de uitvinding een samenstelling die in een betrekkelijk geringe dikte 8220273 - 3 - van de orde van 127 of 254 micron een goed gedrag vertoont en derhalve geschikt is om te worden toegepast voor draden van het elektronische type en hieruit gevormde draadprodukten.Furthermore, the invention provides a composition that can be used under UL specifications in applications at temperatures up to 105 ° C and above in an environment where the cable is exposed to petroleum products, such as in oil well or vehicle applications. The invention also provides a composition which exhibits good behavior in a relatively small thickness 8220273-3 of the order of 127 or 254 microns and is therefore suitable for use with wires of the electronic type and wire products formed therefrom.
Ook verschaft de uitvinding een isolatiesamenstelling met een hoge 5 doorslagvastheid van de orde van ca. 51 Volt/micron. Verder verschaft de uitvinding een isolatiesamenstelling die zowel voldoet aan de VW-1 UL-proef als aan de 100 uren durende proef waarbij een onbeschermde voedings-kabel U-vormig is gebogen, zoals gespecificeerd volgens de beproevings-methode UL-1072.The invention also provides an insulating composition with a high breakdown strength of the order of about 51 volts / micron. Furthermore, the invention provides an insulation composition that complies with both the VW-1 UL test and the 100 hour test in which an unshielded power cable is bent U-shaped, as specified by the test method UL-1072.
10 Andere aspecten van de uitvinding blijken uit de onderstaande be- schrijving.Other aspects of the invention are apparent from the description below.
Korte beschrijving van de tekeninqBrief description of the drawing
De tekening toont een perspectivesch aanzicht van een geisoleerde geleider die gevormd wordt door een element van metaal, waar omheen zich 15 een buigzame isolatie van poly-alkeen bevindt.The drawing shows a perspective view of an insulated conductor formed by a metal element surrounded by flexible polyolefin insulation.
Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention
De doelstellingen van de uitvinding worden verwezenlijkt door het be-reiden van een isolatiesamenstelling, waarbij eerst een polyalkeen wordt gekombineerd met een aanzienlijke hoeveelheid van een organisch gebromeerd 20 vlamvertragend middel, een aanzienlijke hoeveelheid van een mineraal vlam-vertragend middel, zoals antimoPQSXide;en een aanzienlijke hoeveelheid van een met siloxan behandeld kleimateriaal, welke bestanddelen gekombineerd worden met een betrekkelijk geringe hoeveelheid van een lood bevattende stabiliserende verbinding en anti-oxidatiemiddelen. Nadat de bovengenoemde 25 bestanddelen eerst bij elkaar gevoegd zijn, wordt aan deze eerste kombinatie .: een tweede kombinatie van vloeibaar siloxan en organisch peroxide toe-gevoegd, echter bij lagere temperatuur. Na de tweede toevoeging wordt het materiaal tot de gewenste configuratie als isolatie op een draad gevormd en verhit men de samenstelling onder druk teneinde het peroxide te ont-30 lenen en chemische verknoping van het materiaal te bewerkstelligen:,. _The objects of the invention are accomplished by preparing an insulating composition, wherein first a polyolefin is combined with a substantial amount of an organic brominated flame retardant, a significant amount of a mineral flame retardant, such as antimoPQSXide; and substantial amount of a siloxane-treated clay material, which ingredients are combined with a relatively small amount of a lead-containing stabilizing compound and anti-oxidants. After the above-mentioned components have first been combined, a second combination of liquid siloxane and organic peroxide is added to this first combination, but at a lower temperature. After the second addition, the material is formed onto the wire to the desired configuration as insulation and the composition is heated under pressure to derive the peroxide and effect chemical cross-linking of the material. _
Eventueel kan het peroxide als component uit de samenstelling worden weggelaten en kan men de samenstelling verknopen door bestraling, bijvoor-beeld met elektronen van hoge energie.Optionally, the peroxide can be omitted from the composition as a component and the composition can be cross-linked by irradiation, for example with high energy electrons.
Beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm 35 De hler gebruikte hahm "polyalkeen" heeft betrekking op polyetheen als voorkeurscomponent, maar kan ook betrekking hebben op copolymeren van etheen, zoals copolymeren van etheen en ethylacrylaat, copolymeren van etheen en vinylacetaat, copolymeren van etheen en propeen, terpolymeren en kwaterpolymeren zoals EPDM. Ook kan het polyalkeen polyetheen van hoge 8220273 - 4 - dichtheid of van lage dichtheid of een polyallomeer zijn.Description of a preferred embodiment The hahm used "polyolefin" refers to polyethylene as a preferred component, but may also relate to ethylene copolymers such as ethylene and ethyl acrylate copolymers, ethylene and vinyl acetate copolymers, ethylene and propylene copolymers, terpolymers and quater polymers such as EPDM. Also, the polyolefin may be high density 8220273-4 or low density polyethylene or a polyallomer.
Het organische /gehalogeneerde vlamvertragende middel is bij voorkeur decabroomdifenyloxide of decabroomdifenylether, maar kan ook ethyleen-bis-(tetrabroomftaalimide) zijn dat onder de aanduiding BT-93 door Saytech 5 Corporation in de handel wordt gebracht, of een gebromeerd difenyloxide met een geringere mate van bromering. In meer algemene zin kunnen stabiele organische gehalogeneerde vlamvertragende middelen, zoals het chloor bevat-tende vlamvertragende middel dat onder de handelsnaam "Dechlorane" door Hooker Chemical Corporation in de handel wordt gebracht, toegepast worden.The organic / halogenated flame retardant is preferably decabromodiphenyloxide or decabromodiphenyl ether, but may also be ethylene bis (tetrabromophthalimide) marketed under the designation BT-93 by Saytech 5 Corporation, or a brominated diphenyloxide having less bromination. More generally, stable organic halogenated flame retardants such as the chlorine-containing flame retardant sold under the trade name "Dechlorane" by Hooker Chemical Corporation can be used.
10 Het volgens de uitvinding als vlamvertragend middel toegepaste anti- moonoxide is het gebruikelijke of poedervormige standaardmateriaal.The antimony oxide used according to the invention as a flame retardant is the usual or powdered standard material.
De met siloxan behandelde klei kan een in de handel verkrijgbaar materiaal zijn dat onder de aanduiding "Translink 37 Clay" door Freeport Kaolin Company in de handel wordt gebracht. In plaats hiervan kan een soort-15 gelijk kleimateriaal worden toegepast als beschreven wordt in kolom 2 van het Amerikaanse octrooischrift 3.148.169.The siloxane-treated clay may be a commercially available material marketed by the Freeport Kaolin Company under the designation "Translink 37 Clay". Instead, a similar clay material can be used as described in column 2 of U.S. Pat. No. 3,148,169.
In de samenstelling van de uitvinding kan eventueel tweebasisch lood-ftalaat als bestanddeel worden toegepast; men kan iedere organische lood-verbinding toepassen waarin het loodgedeelte ongeveer equivalent is aan 20 dat van tweebasisch lood-ftalaat of groter is. Zo kunnen bijvoorbeeld andere organische verbindingen toegepast worden die een geringe vluchtig-heid en geschikte stabilisatie-eigenschappen bezitten, maar tweebasisch lood-ftalaat is het bij voorkeur toegepaste materiaal. Met stabilisatie wordt hier bedoeld dat de loodverbinding vrij halogeen uit de samenstelling 25 kan "wegvangen".Optionally, dibasic lead phthalate can be used as a component in the composition of the invention; any organic lead compound in which the lead portion is approximately equivalent to that of dibasic lead phthalate or greater may be used. For example, other organic compounds which have low volatility and suitable stabilization properties can be used, but dibasic lead phthalate is the preferred material. By stabilization is meant here that the lead compound can "scavenge" free halogen from the composition.
Het als bestanddeel toegepaste anti-oxidatiemiddel is bij voorkeur een goedkoop anti-oxidatiemiddel zoals het in de handel verkrijgbare "Flectol H", het handelsprodukt "Santowhite Crystals" of de kombinatie hiervan van die beschreven wordt in het onderstaande voorbeeld van tabel A, 30 waarin de prijs van de samenstelling op een gewenste betrekkelijk lage waarde wordt gehouden en de temperatuur, waarbij het gedrag van de samenstelling wordt onderzocht, eveneens een betrekkelijk lage waarde van ca. 105°C heeft. Wanneer het echter gewenst is de samenstelling bij hogere temperaturen toe te passen is het mogelijk een bevredigend gedrag bij 35 hogere temperaturen te verkrijgen door het opnemen van anti-oxidatiemidde-len zoals die welke in tabel E zijn vermeld.The antioxidant used as a component is preferably an inexpensive antioxidant such as the commercially available "Flectol H", the commercial product "Santowhite Crystals" or the combination thereof of those described in Table A, Example 30 below. the price of the composition is kept at a desired relatively low value, and the temperature at which the behavior of the composition is examined also has a relatively low value of about 105 ° C. However, if it is desired to use the composition at higher temperatures, it is possible to achieve a satisfactory behavior at higher temperatures by including antioxidants such as those listed in Table E.
Het als bestanddeel toegepaste vloeibare siloxan is een reaktief siloxan, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.209.566.The liquid siloxane used as a component is a reactive siloxane, as described in U.S. Patent No. 4,209,566.
Het bovenvermelde, als hardingsmiddel toegepaste peroxide kan een 8220273 - 5 - organisch peroxide zijn dat onleedt (d.w.z. vrije radicalen vormt) bij de verhoogde temperaturen boven de basis-mengtemperaturen, en kan, zoals in de gegeven voorbeelden, dicumylperoxide zijn. In plaats hiervan kunnen materialen toegepast worden die onder de commerciele aanduiding "Vul-Cup R" 5 in de handel worden gebracht, ofschoon deze duurder zijn dan dicumylperoxide. Deze organische peroxiden zijn bekend in de techniek enuitde octrooiliteratuur die op deze techniek betrekking heeft en worden ten dele beschreven in de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften.The above mentioned peroxide used as a curing agent may be an 8220273-5 organic peroxide which decomposes (i.e. forms free radicals) at the elevated temperatures above the base mixing temperatures, and may, as in the examples given, be dicumyl peroxide. Instead, materials may be used which are marketed under the commercial designation "Vul-Cup R" 5, although they are more expensive than dicumyl peroxide. These organic peroxides are known in the art and patent literature pertaining to this technique and are described in part in the above-mentioned U.S. patents.
Siloxangom kan als facultatief bestanddeel worden toegepast en is der-10 halve als zodanig in het onderstaande voorbeeld I gebruikt, evenals het bovenvermelde tweebasische lood-ftalaat. De in de nieuwe samenstelling van de uitvinding geschikte siloxangom wordt beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 196.989, ingediend 14 oktober 1980 en op naam van dezelfde aanvraagster als de onderhavige aanvrage. Verder wordt verwezen naar de 15 Amerikaanse octrooiaanvrage 285,655, ingediend 21 juli 1981.Siloxane gum can be used as an optional ingredient and is therefore used as such in Example I below, as well as the above dibasic lead phthalate. The silicone gum suitable in the novel composition of the invention is described in U.S. Patent Application 196,989 filed October 14, 1980 and in the name of the same applicant as the present application. Reference is also made to U.S. Patent Application 285,655 filed July 21, 1981.
Voorbeeld IExample I
Tabel A geeft een kombinatie van bestanddelen en hoeveelheden van deze bestanddelen, zowel voorkeurs-concentratietrajecten van de bestanddelen (uitgedrukt in gewichtsdelen) als bruikbare concentratietrajecten.Table A gives a combination of components and amounts of these components, both preferred concentration ranges of the components (expressed in parts by weight) and useful concentration ranges.
20 De eerste zeven bestanddelen die in tabel A zijn genoemd worden in eenThe first seven components listed in Table A are listed in one
Banbury-menginrichting als volgt gemengd:Banbury blender mixed as follows:
Men brengt de zeven bestanddelen eerst in een met hoge intensiteit werkende menginrichting, zoals een Banbury-menginrichting die een begin-temperatuur van ca. 66°C bezit. Door de mengende werking van de met hoge 25 intensiteit werkende menginrichting wordt warmte in de samenstelling ont-wikkeld en tijdens het mengen wordt de temperatuur van de samenstelling ge-meten. De samenstelling wordt uit de met hoge intensiteit werkende menginrichting verwijderd wanneer de temperatuur van inrichting een waarde van ca. 132°C heeft bereikt. De warmte die de samenstelling heeft ontvangen, is 30 mengwarmte en men behoeft geen uitwendige warmte voor deze temperatuurstij-ging toe te voeren. De materiaalcharge, die een me£ .een sonde.bepaaldd j temperatuur van ca. 138-143°C bezit, wofdt na verwijdering uit de met· hoge snelheid werkende menginrichting gemalen in een kunststofmolen. Het mate-riaal in de kunststofmolen wordt tot vellen verwerkt. Het velvormige produkt 35 wordt hierna gemengd met een mengsel van vloeibaar siloxan en een peroxide als verknopingsmiddel, namelijk dicumylperoxide. Deze menging vindt plaats bij een temperatuur beneden de ontledingstemperatuur van het als verknopingsmiddel toegepaste peroxid.e.De'samens±elling wordt in de met hoge intensiteit werkende menginrichting bij een temperatuur van ca. 104 tot 116°C (maximaal) 40 gemengd.The seven components are first introduced into a high intensity mixer, such as a Banbury mixer, which has an initial temperature of about 66 ° C. Due to the mixing action of the high intensity mixer, heat is generated in the composition and the temperature of the composition is measured during mixing. The composition is removed from the high intensity mixer when the temperature of the equipment has reached about 132 ° C. The heat received by the composition is mixed heat and no external heat is required to be supplied for this temperature rise. The material batch, which has a probe temperature of about 138-143 ° C, is ground after removal from the high speed mixer in a plastic mill. The material in the plastic mill is processed into sheets. The sheet product 35 is then mixed with a mixture of liquid siloxane and a peroxide cross-linking agent, namely dicumyl peroxide. This mixing takes place at a temperature below the decomposition temperature of the peroxide used as cross-linking agent. The mixture is mixed in the high-intensity mixer at a temperature of about 104 to 116 ° C (maximum).
8220273 - 6 -8220273 - 6 -
Na het opnemen van het vloeibare siloxan en het als verknopingsmiddel dienende peroxide in de samenstelling, wordt het materiaal opnieuw in een kunststofmolen gewalst tot vellen, die kunnen worden gesneden tot stroken en tot korrels verwerkt om vervolgens in een extrusie-inrichting te worden 5 gebracht.After the incorporation of the liquid siloxane and the crosslinking peroxide into the composition, the material is again rolled in a plastic mill into sheets which can be cut into strips and granulated and then put into an extruder.
Tabel ATable A
Bestanddelen Geschikt traject VoorkeurstrajectComponents Suitable trajectory Preferred trajectory
Polyetheen 100 100Polyethylene 100 100
Decabroomdifenyloxide 10-50 20-40 10 Antimoonoxide 3-30 10-20 1)Decabromodiphenyloxide 10-50 20-40 10 Antimony oxide 3-30 10-20 1)
Met siloxan behandelde klei 5-50 10-30Siloxane-treated clay 5-50 10-30
Tweebasisch loodftalaat 0-20 5-10Dibasic lead phthalate 0-20 5-10
Siloxangom 0-20 0-10 "Flectol H"2) 0-10 1-5 15 "Santowhite Crystals"3} 0-5 0-3 4)Siloxane Gum 0-20 0-10 "Flectol H" 2) 0-10 1-5 15 "Santowhite Crystals" 3} 0-5 0-3 4)
Vloeibaar siloxan 1-5 1-3Liquid siloxane 1-5 1-3
Peroxide als verknopingsmiddel 1-5 2-5 (Dicumylperoxide) 1)Peroxide as cross-linking agent 1-5 2-5 (Dicumyl peroxide) 1)
Bereid volgens kolom 2 van het Amerikaanse octrooischrift 3.148.169 of 20 een soortgelijke methode.According to column 2 of U.S. Pat. No. 3,148,169 or 20, prepare a similar method.
2) "Flectol H" is een handelsaanduiding voor gepolymeriseerd 1,2-dihydro-2, ,2,4-trimfethylchinoline.2) "Flectol H" is a trade designation for polymerized 1,2-dihydro-2,4,4-trimethyl-quinoline.
3) "Santowhite Crystals" is een handelsaanduiding voor 4,4'-thiobis-(6-tert.- butyl-m.cresol).3) "Santowhite Crystals" is a trade designation for 4,4'-thiobis- (6-tert-butyl-m.cresol).
4) 25 Vloeibaar siloxan zoals beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.123.586 en 4.247.446 of een soortgelijk materiaal.4) Liquid siloxane as described in U.S. Patents 4,123,586 and 4,247,446 or a similar material.
Voorbeeld IIExample II
Een op deze wijze bereide samenstelling werd op een draad van 1,628 mm geextrudeerd als een isolerend omhulsel van ca. 760 micron. Dit materiaal 30 werd verknoopt door de draadisolatie onder druk te verhitten.A composition prepared in this way was extruded onto a 1.628 mm wire as an insulating sheath of about 760 microns. This material was cross-linked by heating the wire insulation under pressure.
De verknoopte samenstelling bleek voor de toepassing als draadisolatie buitengewoon goede fysische eigenschappen te bezitten, waaronder een grote trekvastheid van meer dan ca. 14.480 kPa en een hoge waarde voor de rek van meer dan 400%.The cross-linked composition was found to have extremely good physical properties for use as wire insulation, including a high tensile strength of more than about 14,480 kPa and a high elongation value of more than 400%.
35 De onderstaande tabel B geeft de proefresultaten van een reeks stan- daardproeven die werden uitgevoerd met de volgens de hierboven beschreven werkwijze van de uitvinding gevormde draadisolatie.Table B below gives the test results of a series of standard tests conducted with the wire insulation formed according to the method of the invention described above.
8220273 - 7 -8220273 - 7 -
Tabel BTable B
i; Proefgegevensi; Trial data
Draad: 1,628 mm,massief blank, bekledingsdikte 0,076 cm _ Identificatie proefmonster ID-92-44-1Wire: 1,628 mm, solid blank, coating thickness 0.076 cm _ Sample ID ID-92-44-1
DD
Oorspronkelijke trekvastheid, kPa 14775Original tensile strength, 14775 kPa
Oorspronkelijke rek, % 447 1)Original strain,% 447 1)
Modulus in verhitte toestand 610,2Modulus in the heated state 610.2
Thermische veroudering volgens UL-standaard beproevingsmethode: 10 7 dagen bij 121°C, % RT/%RE:2^ 103/98 136°C, % RT/%RE: 100/93 158°C, % RT/%RE: 95/72 bij 97°C; 15 30 dagen, % RT/%RE: 103/98 60 " , " " 92/76 90 " , " " 105/94 120 ” , " " 102/83 150 " , " " 100/82 20 bij 113°C: 30 " " " 105/79 60 " " " 103/85 90 " " " 98/69 120 " " " 103/71 25 150 " " " 95/66 O^-index volgens UL-standaardproef in % zuurstofconcentratie: 29,5 VW-1 vlg. UL-standaardproef: voldoetThermal aging according to UL standard test method: 10 7 days at 121 ° C,% RT /% RE: 2 ^ 103/98 136 ° C,% RT /% RE: 100/93 158 ° C,% RT /% RE: 95/72 at 97 ° C; 15 30 days,% RT /% RE: 103/98 60 "," "92/76 90", "" 105/94 120 "," "102/83 150", "" 100/82 20 at 113 ° C : 30 "" "105/79 60" "" 103/85 90 "" "98/69 120" "" 103/71 25 150 "" "95/66 O ^ index according to UL standard test in% oxygen concentration: 29 .5 VW-1 acc. UL standard test: satisfactory
Gebogen, in koude toestand, -65°C/1 uur: voldoet 30 4 uren bij 70°C ASTM Olie nr. 2: % zwelling: 4,6 % RT/%RE2) 86/92 1) Gestrekt tot 100% van oorspronkelijke lengte bij 150°C en trekvastheid gemeten in kPa 35 2) % RT/%RE = percentage oorspronkelijke trekvastheid dat behouden blijft en percentage oorspronkelijke rek dat behouden blijft.Curved, cold, -65 ° C / 1 hour: sufficient for 30 hours at 70 ° C ASTM Oil No. 2:% swelling: 4.6% RT /% RE2) 86/92 1) Stretched to 100% of original length at 150 ° C and tensile strength measured in kPa 35 2)% RT /% RE = percentage of original tensile strength that is retained and percentage of original elongation that is retained.
8220273 - 8 -8220273 - 8 -
vervolg tabel Bcontinued table B
42 uren, luchtbom, % RT/%RE(UL-standaardproef) 102/8742 hours, air bomb,% RT /% RE (UL standard test) 102/87
Corrosie geleider bepaald door UL-standaardproef 7 dagen bij 121°C: voldoet 5 7 dagen bij 136°C: voldoetCorrosion conductor determined by UL standard test 7 days at 121 ° C: satisfactory 7 days at 136 ° C: satisfactory
Doorslagvastheid, V/micron, bepaald door snelle stijdging met 500 Volt per seconde volgens UL- en ICEA-standaardproef: 54,4 "K" constante volgens ICEA-norm voor de isolatieweerstand: 82.765 10 EM-60 bij proef met water bij 75°C volgens UL- en ICEA-standaardproef: 1 dag: specifieke dielectrische constante: 2,35 % Verlieshoek ("power factor")bij 3,15 V/micron 0,93Dielectric strength, V / micron, determined by rapid rise at 500 Volts per second according to UL and ICEA standard test: 54.4 "K" constant according to ICEA standard for insulation resistance: 82.765 10 EM-60 when tested with water at 75 ° C according to UL and ICEA standard test: 1 day: specific dielectric constant: 2.35% Loss factor ("power factor") at 3.15 V / micron 0.93
Stabiliteitsfactor: 0,04 15 7 dagen specifieke diSlectrische constante: 2,34 % Verlieshoek bij 3,15 V/micron 14 dagen: specifieke dielectrische constante: 2,35 % Verlieshoek bij 3,15 V/micron 0,57Stability factor: 0.04 15 7 days specific diSlectric constant: 2.34% Loss angle at 3.15 V / micron 14 days: specific dielectric constant: 2.35% Loss angle at 3.15 V / micron 0.57
Stabiliteitsfactor 0,02 20 % toename in specifieke dielectrische constante 1-14 dagen 0 7-14 dagen 0,43Stability factor 0.02 20% increase in specific dielectric constant 1-14 days 0 7-14 days 0.43
Kwalificatie vlg. IEEE 383 en 323: 25 thermisch verouderd ter nabootsing van thermische levensduur van 40 jaren, ver-volgens bestraald met 220 megarad "ft'-straling voor een 33 dagen durende LOCA-proef en daar-na blootgesteld aan hoge spanning met 30 2,4 kV/min voldoet 8220273 - 9 -Qualification acc. IEEE 383 and 323: 25 thermally aged to simulate a thermal life of 40 years, then irradiated with 220 megarad "ft" radiation for a 33 day LOCA test and then exposed to high voltage at 2.4 kV / min suffices 8220273 - 9 -
Voor wat betreft de in de bovenstaande tabel B vermelde experimented resultaten, kan een aantal belangrijke conclusies worden getrokken met be-trekking tot de werkzaamheid van de verknoopte samenstelling als draad- en kabelisolatie.As for the experimented results listed in Table B above, a number of important conclusions can be drawn regarding the effectiveness of the cross-linked composition as wire and cable insulation.
5 Een van deze conclusies is dat, voor zover aanvraagster bekehd, geen bekende samenstelling, die eigenschappen bezit welke voldoen aan de VW-1 proef, tevens voldoet aan de proef waarbij in de vorm van een U wordt gebogen bij toepassing als isolatie op een onbeschermde kabel. Bekende kabels met een isolatielaag die voldoet aan de VW-1 proef vereisen een be-10 schermende mantel om te voldoen aan de proef waarbij din de vorm van een U wordt gebogen. Derhalve zijn de isolerende samenstelling en de met deze samenstelling gevormde kabel nieuw en uniek.One of these claims is that, insofar as the applicant is aware, no known composition, which has properties which comply with the VW-1 test, also satisfies the test in which a U is bent when used as insulation on an unprotected cable. Conventional cables with an insulation layer complying with the VW-1 test require a protective jacket to pass the U-bent test. Therefore, the insulating composition and the cable formed with this composition are new and unique.
Behalve deze unieke kombinatie, namelijk dat een onbeschermde kabel zowel voldoet aan de U-proef als aan de VW-1 proef, blijkt uit de proef-15 resultaten van tabel B dat de nieuwe samenstelling van de uitvinding een zuurstofindex van 29,5 bezit, een waarde die zeer hoog is voor een samenstelling met de andere kombinatie van eigenschappen.In addition to this unique combination, namely that an unshielded cable satisfies both the U-test and the VW-1 test, the test-results of Table B show that the new composition of the invention has an oxygen index of 29.5, a value that is very high for a composition with the other combination of properties.
Een andere conclusie die uit de gegevens van tabel B kan worden getrokken, is dat de doorslagvastheid zeer hoog is voor een vlamvertragend mate-20 riaal, in het bijzonder voor een materiaal dat voldoet aan de VW-1 proef, en meer in het bijzonder voor een materiaal met een zuurstofindex van 29,5. Deze kombinatie van eigenschappen maakt de nieuwe samenstelling van de uitvinding op unieke wijze geschikt om te worden toegepast voor voedings-kabels. De toepassing voor voedingskabels is in het bijzonder geschikt 25 wegens de betrekkelijk lage kosten van de nieuwe samenstelling en de met deze nieuwe samenstelling geisoleerde voedingskabel.Another conclusion that can be drawn from the data in Table B is that the dielectric strength is very high for a flame-retardant material, especially for a material compliant with the VW-1 test, and more particularly for a material with an oxygen index of 29.5. This combination of properties makes the novel composition of the invention uniquely suitable for use in power cables. The application for power cables is particularly suitable because of the relatively low cost of the new composition and the power cable insulated with this new composition.
De lage prijs van de nieuwe samenstelling is ten dele het gevolg van de eenvoudigere verwerking van de onderhavige samenstelling. Zo kunnen bij-voorbeeld standaardapparatuur en gebruikelijke verwerkingsstappen worden 30 toegepast, ondanks het feit dat het verkregen materiaal uniek en nieuw is.The low price of the new composition is partly due to the easier processing of the present composition. For example, standard equipment and usual processing steps can be used, despite the fact that the material obtained is unique and new.
In tabel B ziet men dat de proeven waarbij thermisch verouderd werd bij 113°C, resultaten gaven waaruit blijkt dat de achteruitgang van fysi-sche eigenschappen en in het bijzonder de trek- en rekeigenschappen als functie van de tijd ongebruikelijk langzaam verloopt. Bij de UL-thermische 35 verouderingsproef ter vaststelling of een materiaal bij 105°C kan worden toegepast, wordt thermisch verouderd bij. 113°C gedurende 30, 60 en 90 dagen zonder dat een belangrijke achteruitgang in de onderzochte eigenschappen optreedt. Uit de resultaten van tabel B blijkt dat een nieuwe samenstelling van de onderhavige uitvinding goed voldoet aan de UL-proef, maar tevens 8220273 -lO- de normen van deze proef overtreft daar uit tabel B blijkt dat slechts een zeer geringe achteruitgang in eigenschappen optreedt bij een ther-mische veroudering gedurende meer dan 90 dagen en zelfs gedurende 120 en 150 dagen.Table B shows that the thermal aging tests at 113 ° C gave results showing that the deterioration of physical properties and in particular the tensile and elongation properties as a function of time is unusually slow. In the UL thermal aging test to determine whether a material can be used at 105 ° C, thermal aging takes place at. 113 ° C for 30, 60 and 90 days without any significant deterioration in the properties investigated. The results of Table B show that a new composition of the present invention satisfies the UL test well, but also exceeds 8220273-10 the standards of this test since Table B shows that only a very slight deterioration in properties occurs at thermal aging for more than 90 days and even for 120 and 150 days.
5 Uit tabel B blijkt ook dat de grote doorslagvastheid een dunne iso- latie van 254 micron of zelfs 127 micron mogelijk kan maken, zodat met de isolatie van de uitvinding gevormde produkten voor electronische toepas-singen kunnen worden gebruikt. Bovendien maakt het gemak waarmee samenstel-lingen van de onderhavige uitvinding verwerkt kunnen worden de fabricage 10 van deze electronische draden zeer goed uitvoerbaar.Table B also shows that the high dielectric strength can allow a thin insulation of 254 microns or even 127 microns, so that molded products of the invention can be used for electronic applications. Moreover, the ease with which compositions of the present invention can be processed makes the manufacture of these electronic wires very feasible.
Voorbeeld IIIExample III
Men vervaardigde een stuurkabel met 7 aders onder toepassing van 7 aders van de geleider van 1,628 mm die met de isolerende bekleding van 0,076 cmwaren geisoleerd. De afzonderlijke gelsoleerde geleiders waren 15 dezelfde als hierboven toegepast bij het uitvoeren van de proeven die in de bovenstaande tabel B zijn vermeld. De stuurkabel werd vervolgens onderworpen aan een vlamproef, waarbij men de volgende gegevens verkreeg:A control wire with 7 cores was produced using 7 cores of the 1.628 mm conductor insulated with the 0.076 cm insulating sheath. The individual insulated conductors were the same as those used above when running the tests listed in Table B above. The control cable was then subjected to a flame test to obtain the following data:
Tabel CTable C
Stuurkabel met 7 aders, onderworpen aan 20 IEEE-proef met verticale vlam, 221.560 kJ voldoetControl cable with 7 cores, subjected to 20 IEEE vertical flame test, 221,560 kJ complies
Voorbeeld IVExample IV
De volgens de toelichting bij tabel A bereide samenstelling werd toegepast voor het vervaardigen van een kabel. De kabel werd gevormd met een koperen geleider van 6,544 mm. Men vormde een isolatielaag met een dikte 25 van 0,52 cm door de voorkeurssamenstelling van tabel A te bereiden en te extruderen op de geleider, gevolgd door verhitting op een temperatuur boven de aktiveringstemperatuur van het peroxide en onderwerping van de kabel aan druk op bekende wijze.The composition prepared according to the explanation of Table A was used to manufacture a cable. The cable was formed with a 6.544 mm copper conductor. An insulating layer with a thickness of 0.52 cm was formed by preparing the preferred composition of Table A and extruding it on the conductor, followed by heating to a temperature above the activation temperature of the peroxide and subjecting the cable to pressure in a known manner. .
De op deze wijze verkregen kabel werd vervolgens onderworpen aan een 30 aantal proeven; de resultaten van de proeven zijn in de onderstaande tabel D vermeld:The cable obtained in this way was then subjected to a number of tests; the results of the tests are shown in Table D below:
Tabel DTable D
Proeven Resultaten 14 dagen drenken in water van 75°C, gevolgd 1) 35 door*, onderwerping van de kabel aan een U-proef bij 15 kilovolt gedurende een periode van 350 uren voldoetTests Results Soak for 14 days in water at 75 ° C, followed by 1) 35 by *, submitting the cable to a U-test at 15 kilovolts for a period of 350 hours
Onderwerpen van de gevormde kabel zonder drenken in water, aan een U-proef in droge toestand bij 20 kilovolt gedurende 100 uren . voldoet 8220273 5 - 11 -Subject the formed cable without soaking in water to a U test in the dry state at 20 kilovolts for 100 hours. 8220273 5 - 11 -
vervoig tabel Dconjugate table D
Proef met verticale vlam (221.560 kJ) met de kabel van dit voorbeeld met bekledings-dikte van 0,52 cm voldoet 1) De proef waarbij in U-vorm wordt gebogen is de UL-1072 proef voor een onbeschermde kabel.Vertical flame test (221,560 kJ) with the cable of this example with 0.52 cm coating thickness is satisfactory 1) The U-bend test is the UL-1072 test for unprotected cable.
De voorgaande resultaten, in het bijzonder die welke in tabel B zijn vermeld, zijn opgegeven voor een isolatiesamenstelling die gebruikt wordt en bruikbaar is bij een 1 > basisbedrijfstemperatuur van ca. 105°C. De 10 feitelijke bedrijfstemperatuur van de samenstelling kan boven 105°C liggen, maar er is hier sprake van een temperatuur van 105°C omdat dit de basis van een in de Industrie erkende UL-norm is. De bovenbeschreven samenstelling van de uitvinding voldoet aan de in de Industrie gestelde eisen en functioneert als bekledingssamenstelling die bij 105°C bruikbaar is.The foregoing results, especially those listed in Table B, have been reported for an insulation composition used and usable at a base operating temperature of about 105 ° C. The actual operating temperature of the composition may be above 105 ° C, but here it is at a temperature of 105 ° C as this is the basis of an Industry recognized UL standard. The above-described composition of the invention meets the industry requirements and functions as a coating composition usable at 105 ° C.
1515
De samenstelling is echter tevens inherent in staat bij hogere temperaturen te functioneren en voldoet aan de bij hogere temperaturen gestelde normen. Zo functioneert de samenstelling van de uitvinding bij-voorbeeld bij een temperatuur van 125°C en hoger en deze temperatuur van 125°C is weer een UL-standaardtemperatuur voor een isolatiesamenstelling.However, the composition is also inherently capable of operating at higher temperatures and meets the standards set at higher temperatures. For example, the composition of the invention functions at a temperature of 125 ° C and above, and this temperature of 125 ° C is again a UL standard temperature for an insulation composition.
20 ' De wijze waarop de bovenbeschreven samenstelling geschikt wordt gemaakt om te dienen als samenstelling die bij 125°C kan worden toegepast, be- staat in het opnemen in de samenstelling van een kombinatie van anti- oxidatiemiddelen, zoals hieronder vermeld.The manner in which the above-described composition is rendered suitable to serve as a composition that can be used at 125 ° C consists in incorporating into the composition an anti-oxidant combination as mentioned below.
Tabel E 25Table E 25
Bestanddelen Bruikbaar traject Voorkeurstraj ectComponents Usable trajectory Preferred trajectory
Polyetheen 100 100Polyethylene 100 100
Gebromeerde ^aromatische verbinding 10-50 20-40Brominated aromatic compound 10-50 20-40
Antimoonoxide 3-30 10-20Antimony Oxide 3-30 10-20
Met siloxan behandelde klei 5-50 10-30 30Siloxane-treated clay 5-50 10-30 30
Tweebasisch lood-ftalaat 0-20 5-10Dibasic lead phthalate 0-20 5-10
Siloxangom 0-20 0-10 "ZMB-2"1) 1-10 1-5 "Irganox 1010,,2) 1-5 0-3Siloxane gum 0-20 0-10 "ZMB-2" 1) 1-10 1-5 "Irganox 1010,, 2) 1-5 0-3
Vloeibaar siloxan 1-5 1-3 35Liquid siloxane 1-5 1-3 35
Peroxide als verknopingsmiddelPeroxide as a cross-linking agent
Dicumylperoxide 1-5 2-5 1) Zinkzout van een mercaptoimidazool 2) Sterisch gehinderd di-tert.butylfenol.Dicumyl peroxide 1-5 2-5 1) Zinc salt of a mercaptoimidazole 2) Sterically hindered di-tert-butylphenol.
8220273 - 12 -8220273 - 12 -
De met 1) en 2) aangeduide bestanddelen zijn vermeld in het Amerikaan-se octrooischrift 4.260.661.The components identified by 1) and 2) are disclosed in U.S. Patent 4,260,661.
Alle andere bestanddelen zijn in de bovenstaande tabel A gegeven.All other ingredients are listed in Table A above.
Wanneer bij hogere temperatuur geschikte isolatiesamenstellingen ge- 5 wenst zijn, of met andere woorden wanneer het gewenst is een isolatie- samenstelling bij een hogere gebruikstemperatuur toe te passen, dient ..in .verroe lde, > het algemeen een grotere hoeveelheid van de in tabel EYals anti-oxidatie-middelen werkzame componenten in de kombinatie van tabel E toegepast te worden voor een hogere beoogde gebruikstemperatuur.When suitable insulating compositions are desired at a higher temperature, or in other words when it is desired to use an insulating composition at a higher operating temperature, in general, a larger amount of the in Table 1 should be used. EY as antioxidants active ingredients in the combination of Table E can be used for a higher target use temperature.
10 Indien bijvoorbeeld een gebruikstemperatuur van 125°C gewenst is, dient het bestanddeel ZMB-2 en tevens het bestanddeel Irganox in hoeveel-heden uit het onderste deel van de in tabel E vermelde trajecten te worden toegepast. Voor hogere gebruikstemperaturen van het volgens de uitvinding bereide isolatiemateriaal maakt de toepassing van grotere concentraties 15 van de in tabel E vermelde anti-oxidatiemiddelen ZMB en Irganox het be-reiken van deze hogere gebruikstemperaturen mogelijk.For example, if an operating temperature of 125 ° C is desired, the ZMB-2 component and also the Irganox component should be used in amounts from the lower part of the ranges listed in Table E. For higher operating temperatures of the insulating material prepared according to the invention, the use of larger concentrations of the antioxidants ZMB and Irganox listed in Table E allows these higher operating temperatures to be achieved.
Zoals hierboven vermeld, kan het peroxide in de samenstelling worden weggelaten en kan straling van hoge energie, zoals electronen van hoge energie, eveneens volgens bekende methoden, toegepast worden om verknoping 20 en harding van de bekledingssamenstelling te bewerkstelligen.As mentioned above, the peroxide in the composition can be omitted and high energy radiation, such as high energy electrons, can also be used by known methods to effect cross-linking and curing of the coating composition.
In de bijgevoegde figuur is een centrale geleider 12 weergegeven, waar omheen een volgens de uitvinding bereide isolerende laag 14 is ge-vormdJSe isolerende laag 14 kan zich in hardbare toestand of in geharde toestand bevinden. Tevens kan.de geharde isolering chemisch of door stra-25 ling van hoge energie gehard zijn. Het weergegeven voortbrengsel is een geisoleerde geleider 10, waarvan de geleider massief kan zijn (zoals weergegeven) of uit aders kan bestaan.The accompanying figure shows a central conductor 12, around which an insulating layer 14 prepared according to the invention has been formed. The insulating layer 14 can be in a curable or cured state. Also, the cured insulation may be cured chemically or by high energy radiation. The illustrated article is an insulated conductor 10, the conductor of which may be solid (as shown) or may be cores.
Ofschoon de uitvinding aan de hand van bepaalde specifieke uitvoe-ringsvormen hiervan is beschreven, zijn binnen het raam van de uitvinding 30 talrijke modificaties mogelijk.Although the invention has been described with reference to certain specific embodiments thereof, numerous modifications are possible within the scope of the invention.
82202738220273
Claims (44)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28796981A | 1981-07-29 | 1981-07-29 | |
| US28796981 | 1981-07-29 | ||
| US8200903 | 1982-07-06 | ||
| PCT/US1982/000903 WO1983000488A1 (en) | 1981-07-29 | 1982-07-06 | Flame retardant compositions, method of preparation and wire and cable products thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8220273A true NL8220273A (en) | 1983-06-01 |
Family
ID=23105167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8220273A NL8220273A (en) | 1981-07-29 | 1982-07-06 | FLAME-RETARDANT COMPOSITIONS, METHOD OF PREPARING THEIR AND HEREBY PRODUCTS WIRES AND CABLES OBTAINED. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0084048A4 (en) |
| JP (1) | JPS58501235A (en) |
| IT (1) | IT1195936B (en) |
| NL (1) | NL8220273A (en) |
| WO (1) | WO1983000488A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58501794A (en) * | 1981-10-26 | 1983-10-20 | ボルカー・インコーポレイテッド | Resin composition with high insulation resistance and flame-retardant cable coated with the same |
| EP0163819B1 (en) * | 1984-03-19 | 1991-02-06 | Vulkor, Incorporated | Polyolefin compounds having improved thermal stability and conductors coated therewith |
| US4983685A (en) * | 1986-06-10 | 1991-01-08 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Methods for production of crosslinked rubber products |
| JPH01252643A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Flame-retarding resin composition |
| US5284889A (en) * | 1992-11-20 | 1994-02-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electrically insulating film backing |
| CA2528755C (en) * | 2003-06-12 | 2009-12-22 | Dow Global Technologies Inc. | Fire retardant composition |
| JP5886774B2 (en) * | 2013-03-04 | 2016-03-16 | 株式会社フジクラ | Flame retardant and method for producing flame retardant resin composition using the same |
| CN105037893A (en) * | 2015-08-21 | 2015-11-11 | 安徽吉安特种线缆制造有限公司 | Anticorrosion termite-insect-resistant power cable material and preparation method thereof |
| CN109705510B (en) * | 2018-12-26 | 2021-09-21 | 上海至正新材料有限公司 | Scratch-resistant and abrasion-resistant low-smoke halogen-free flame-retardant cable material for thin-wall locomotive and preparation method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3148169A (en) * | 1960-12-01 | 1964-09-08 | Gen Electric | Curable polyethylene composition comprising a peroxide containing tertiary carbon atos, clay filler, and an electrical conductor insulated with the composition |
| US4209566A (en) * | 1977-07-18 | 1980-06-24 | General Electric Company | Method of improving the electrical properties of polymeric insulations containing polar additives, and the improved polymeric insulation product thereof |
| US4274990A (en) * | 1977-10-19 | 1981-06-23 | Mackenzie Jr Burton T | Dielectric insulating polyolefin compositions containing nitrile polysiloxane fluid, and conductor products insulated therewith |
| US4247446A (en) * | 1979-06-01 | 1981-01-27 | General Electric Company | Flame-resistant composition, and electrical product thereof |
-
1982
- 1982-07-06 NL NL8220273A patent/NL8220273A/en unknown
- 1982-07-06 JP JP57502459A patent/JPS58501235A/en active Pending
- 1982-07-06 WO PCT/US1982/000903 patent/WO1983000488A1/en not_active Application Discontinuation
- 1982-07-06 EP EP19820902492 patent/EP0084048A4/en not_active Withdrawn
- 1982-07-14 IT IT8222381A patent/IT1195936B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58501235A (en) | 1983-07-28 |
| WO1983000488A1 (en) | 1983-02-17 |
| EP0084048A4 (en) | 1983-12-22 |
| IT8222381A0 (en) | 1982-07-14 |
| IT1195936B (en) | 1988-11-03 |
| EP0084048A1 (en) | 1983-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1000981B1 (en) | Flame-retardant resin composition, and insulating electric wire, tube, heat-shrinkable tube, flat cable, and dc high-tension electric wire all made of the composition | |
| GB2128394A (en) | Flame retarded cladding | |
| US4331733A (en) | Flame-retardant polyolefin compositions, their method of preparation and insulated electrical conductors manufactured therewith | |
| BRPI0820058B1 (en) | Low, medium or high voltage cable | |
| NL8220273A (en) | FLAME-RETARDANT COMPOSITIONS, METHOD OF PREPARING THEIR AND HEREBY PRODUCTS WIRES AND CABLES OBTAINED. | |
| US4797323A (en) | Flame retardant wire with high insulation resistance | |
| US4693937A (en) | Flame retardant wire with high insulation resistance | |
| JP3358228B2 (en) | Resin composition and insulated wire and insulated tube therefrom | |
| US4680229A (en) | Flame-resistant hydrocarbon polymer compounds, and insulated electrical products thereof | |
| EP0163819B1 (en) | Polyolefin compounds having improved thermal stability and conductors coated therewith | |
| US3908067A (en) | Flame resistant polyolefin, method of producing same, and insulated product | |
| US4374224A (en) | Tree-resistant ethylene polymer compositions containing aromatic polycarboxylic acid | |
| JP2811970B2 (en) | Flame retardant electrical cable | |
| AU568802B2 (en) | Flame retardant wire with high insulation resistance | |
| JP2554657B2 (en) | Flame retardant chlorine polyethylene composition | |
| TWI805586B (en) | A crosslinkable composition, an article and a method of conducting electricity | |
| US3985938A (en) | Dielectric ethylene copolymer compositions containing alkylfluoranthene | |
| CA1108791A (en) | Cross-linkable polymeric flame-retarding compositions and cross-linked compositions obtained therefrom | |
| JP2001266650A (en) | Electric insulating composition and electric cable | |
| DE2821651A1 (en) | PROCESS FOR IMPROVING THE ELECTRICAL PROPERTIES OF A POLYMER ELECTRIC INSULATING COMPOUND | |
| EP0319199A1 (en) | Elastomeric compositions | |
| TW202309109A (en) | Polyolefin formulation containing combination of voltage stabilizer compounds | |
| GB2096151A (en) | Insulated electric cables, and composition therefor | |
| JPS63291938A (en) | Flame-retardant electrical insulating composition | |
| JPS59180907A (en) | Wire and cable insulating composition |