PL192515B1 - Electrical wire insulation - Google Patents
Electrical wire insulationInfo
- Publication number
- PL192515B1 PL192515B1 PL346214A PL34621499A PL192515B1 PL 192515 B1 PL192515 B1 PL 192515B1 PL 346214 A PL346214 A PL 346214A PL 34621499 A PL34621499 A PL 34621499A PL 192515 B1 PL192515 B1 PL 192515B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- layer
- polyolefin
- insulation
- layers
- copolymer
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 36
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N propyl prop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C=C PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 46
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 24
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 19
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 abstract description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 114
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 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 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01B3/42—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 polyesters; polyethers; polyacetals
-
- 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
- H01B3/443—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 vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
- H01B3/445—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 vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds from vinylfluorides or other fluoroethylenic compounds
-
- 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
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Communication Cables (AREA)
Abstract
1. Izolacja przewodu, wzglednie kabla elektrycznego, zlozona przynajmniej z jednej, usiecio- wionej warstwy opartej na poliolefinie, oraz przynajmniej z jednej usieciowionej warstwy o innym skladzie chemicznym, pokrywajacej warstwe oparta na poliolefinie, znamienna tym, ze pierwsza warstwa oparta na poliolefinie zawiera w stosunku do calej kompozycji tej warstwy przynajmniej 20% wagowych polimeru zawierajacego karbonyl, jak homopolimer, kopolimer, wzglednie terpoli- mer, którego przynajmniej jeden skladowy monomer jest estrem kwasu karboksylowego, korzystnie akrylanem, wzglednie octanem, zwlaszcza akrylanem alkilu, jak akrylanem metylu, akrylanem etylu, akrylanem propylu, lub akrylanem butylu, który to monomer zawiera przynajmniej 5% wagowych uzytego kopolimeru, wzglednie terpolimeru, a pozostala jego czesc uzyskana jest z monomeru olefinowego, korzystnie etylenowego, natomiast druga warstwa zawiera w stosunku do calej kom- pozycji tej warstwy przynajmniej 10% wagowych polifluorku winylidenu (PVDF), wzglednie kopoli- meru bazujacego na fluorku winylidenu (VDF) z czesciowo, wzglednie calkowicie fluorowanym ko- monomerem. PL PL PL 1. Insulation of a wire or electric cable, consisting of at least one cross-linked layer based on polyolefin and at least one cross-linked layer of a different chemical composition covering the layer based on polyolefin, characterized in that the first layer based on polyolefin contains in relative to the entire composition of this layer, at least 20% by weight of a carbonyl-containing polymer, such as a homopolymer, a copolymer, or a terpolymer, of which at least one component monomer is a carboxylic acid ester, preferably an acrylate, or an acetate, especially an alkyl acrylate, such as methyl acrylate, ethyl acrylate , propyl acrylate, or butyl acrylate, which monomer contains at least 5% by weight of the copolymer or terpolymer used, and the remaining part is obtained from an olefin, preferably ethylene, monomer, while the second layer contains at least 10% of the total composition of this layer % by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF), or a copolymer based on vinylidene fluoride (VDF) with a partially or fully fluorinated comonomer. PL PL PL
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest izolacja przewodu, względnie kabla elektrycznego, złożona przynajmniej z jednej, usieciowionej warstwy opartej na poliolefinie, oraz przynajmniej z jednej usieciowionej warstwy o innym składzie chemicznym, pokrywającej warstwę opartą na poliolefinie. Wynalazek dotyczy w szczególności wielowarstwowej izolacji przewodów elektrycznych o wysokich parametrach wiązania międzywarstwowego, przy jednoczesnym zachowaniu wymaganych parametrów użytkowych izolacji.The subject of the invention is the insulation of a wire or an electric cable, consisting of at least one cross-linked polyolefin-based layer and at least one cross-linked layer with a different chemical composition covering the polyolefin-based layer. The invention relates in particular to multi-layer insulation of electric cables with high interlayer bonding parameters, while maintaining the required performance parameters of the insulation.
Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania izolacji przewodu, względnie kabla elektrycznego, polegający na nałożeniu na przewodnik elektryczny i usieciowieniu warstw izolacyjnych o różnych składach chemicznych, z których jedna oparta jest na poliolefinie.The subject of the invention is also a method for the production of insulation for a conductor or an electric cable, consisting in applying to the electric conductor and cross-linking insulation layers of various chemical compositions, one of which is based on polyolefin.
Zastosowane w opisie i zastrzeżeniach patentowych skróty mają następujące znaczenie: TMPTM - trimetylolpropanotrimetakrylan, ASTM - American Society for Testing and Materials; PVDF - polifluorek winylidenu; VDF - fluorek winylidenu; HFP - heksafluoropropylen; HDPE - polietylen o wysokiej gęstości; EEA - akrylan etylenowy/etylowy; EMA - akrylan etylowy/metylowy; EVA - octan etylenowy/winylowy; EA - akrylan etylowy; MA - akrylan metylowy; VA - octan winylowy.The abbreviations used in the description and claims have the following meanings: TMPTM - trimethylolpropane trimethacrylate, ASTM - American Society for Testing and Materials; PVDF - polyvinylidene fluoride; VDF for vinylidene fluoride; HFP for hexafluoropropylene; HDPE - high-density polyethylene; EEA - ethylene / ethyl acrylate; EMA for ethyl / methyl acrylate; EVA - Ethylene / Vinyl Acetate; EA - ethyl acrylate; MA - methyl acrylate; VA - vinyl acetate.
Dwuwarstwowe izolacje przewodów elektrycznych, złożone z poliolefinowej warstwy wewnętrznej, stanowiącej rdzeń izolacji, oraz z warstwy zewnętrznej wykonanej z polifluorku winylidenu (PVDF), stanowiącej płaszcz podstawowy, znane są od ponad 30 lat. Adhezja między warstwą wewnętrzną (poliolefinową) i warstwą zewnętrzną (PVDF) jest bardzo mała, co powoduje łatwe oddzielanie od siebie obydwu tych warstw. Brak wiązania między tymi warstwami, który został z konieczności zaakceptowany, jest przyczyną zmniejszonej trwałości izolacji. Na przykład, warstwa zewnętrzna pod działaniem naprężeń mechanicznych, niektórych płynów i ostrych przedmiotów, oraz uderzeń, może ulec pęknięciu i oddzieleniu od warstwy wewnętrznej. Znane dwuwarstwowe izolacje mają mniejszą odporność na ścieranie i zmęczenie, a także na marszczenie w wyniku zginania, co może powodować trudności w uszczelnieniu przewodów, albo umieszczeniu ich w pierścieniach uszczelniających, względnie złączkach. Dotychczas panował powszechny pogląd, że nie jest możliwe związanie ze sobą dwóch warstw wykonanych z tak różnych materiałów jakie stanowią poliolefiny i PVDF, przy zachowaniu małych kosztów wytwarzania i dużej efektywności, co jest czynnikiem niezbędnym do komercyjnych zastosowań. Znane dotychczas techniki wiązania takich warstw izolacji mają jednak negatywny wpływa na właściwości uzyskanych przewodów elektrycznych.Two-layer insulation for electrical cables, consisting of a polyolefin inner layer as the core of the insulation, and an outer layer made of polyvinylidene fluoride (PVDF), as the base mantle, have been known for over 30 years. The adhesion between the inner (polyolefin) layer and the outer layer (PVDF) is very low, which makes the two layers easy to separate. The lack of bonding between these layers, which has necessarily been accepted, is the reason for a reduced durability of the insulation. For example, the outer layer, under the action of mechanical stress, certain fluids and sharp objects, and impacts, can break and separate from the inner layer. Known two-layer insulations have a lower resistance to abrasion and fatigue as well as to wrinkling due to bending, which can make it difficult to seal the wires or insert them into sealing rings or couplings. Until now, it has been widely believed that it is not possible to bond together two layers made of such different materials as polyolefins and PVDF, while maintaining low production costs and high efficiency, which is a necessary factor for commercial applications. The prior art techniques for bonding such insulation layers, however, have a negative effect on the properties of the resulting electrical conductors.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr US 5689028 znana jest izolacja przewodów elektrycznych, której warstwy wykonane z poliolefinu i PVDF połączone są ze sobą za pomocą dodatkowej warstwy wiążącej. Taka izolacja jest stosunkowo kosztowna w wytwarzaniu, oraz ma zmniejszone właściwości użytkowe, na przykład szybkie starzenie w wyniku działania ciepła. Uzyskane w ten sposób wiązanie międzywarstwowe charakteryzuje się niezbyt wysoką siłą wiązania.From the United States patent specification US 5,689,028 the insulation of electric wires is known, the layers made of polyolefin and PVDF are connected to each other by means of an additional bonding layer. Such insulation is relatively expensive to produce, and has reduced performance properties, for example rapid aging due to the action of heat. The interlayer bond obtained in this way is characterized by not very high bond strength.
Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr 3269862 znana jest dwuwarstwowa izolacja przewodu elektrycznego, złożona z warstwy wewnętrznej wykonanej z poliolefinu, oraz z nałożonej na nią warstwy zewnętrznej, wykonanej z polifluorku winylidenu. Najpierw na przewodnik elektryczny nakładana jest i sieciowana warstwa wewnętrzna z poliolefinu, za pomocą wysokoenergetycznych elektronów, po czym nakładana jest warstwa zewnętrzna z polifluorku winylidenu, która również jest sieciowana za pomocą wysokoenergetycznych elektronów, lecz o znacznie mniejszej dawce promieniowania.U.S. Patent No. 3,269,862 discloses a two-layer electric wire insulation consisting of an inner layer made of polyolefin and an outer layer made of polyvinylidene fluoride applied thereto. First, an inner layer of polyolefin is applied and cross-linked by high-energy electrons on the electrical conductor, followed by an outer layer of polyvinylidene fluoride, which is also cross-linked by high-energy electrons but with a much lower radiation dose.
Twórcy niniejszego wynalazku odkryli nieoczekiwanie, iż dwa różne materiały izolacyjne, stanowiące odpowiednio rdzeń bazujący na poliolefinie i płaszcz podstawowy bazujący na polifluorku winylidenu, mogą zostać połączone ze sobą dużą siłą adhezji, przy jednoczesnej redukcji, a nawet eliminacji problemów związanych z trwałością izolacji, oraz zachowaniu dużej odporności na propagację pęknięć, niskich kosztów wytwarzania izolacji, oraz ogólnych charakterystyk użytkowych przewodów, względnie kabli elektrycznych pokrytych taką izolacją.The present inventors have surprisingly discovered that two different insulation materials, respectively a polyolefin-based core and a polyvinylidene-based base coat, can be joined together with a high adhesive force, while reducing or even eliminating insulation durability and performance problems. high resistance to crack propagation, low insulation manufacturing costs, and general performance characteristics of wires or electric cables covered with such insulation.
Dużą siłę wiązania warstw izolacyjnych przewodów, względnie kabli elektrycznych według wynalazku uzyskano w wyniku kombinacji wybranej formuły warstwy opartej na poliolefinie, stykającej się znią warstwy opartej na polifluorku winylidenu, oraz reakcji sieciującej, realizowanej za pomocą promieniowania, korzystnie jonizującego.The high bond strength of the insulating layers of conductors or electric cables according to the invention is obtained as a result of the combination of the selected polyolefin-based layer formula, the layer based on polyvinylidene fluoride in contact with it, and the cross-linking reaction carried out by radiation, preferably ionizing.
Istotę wynalazku stanowi izolacja przewodu, względnie kabla elektrycznego, złożona przynajmniej z jednej, usieciowionej warstwy opartej na poliolefinie, oraz przynajmniej z jednej usieciowionej warstwy o innym składzie chemicznym, pokrywającej warstwę opartą na poliolefinie. Izolacja charaktePL 192 515 B1 ryzuje się tym, że pierwsza warstwa oparta na poliolefinie zawiera w stosunku do całej kompozycji tej warstwy przynajmniej 20% wagowych polimeru zawierającego karbonyl, jak homopolimer, kopolimer, względnie terpolimer, którego przynajmniej jeden składowy monomer jest estrem kwasu karboksylowego, korzystnie akrylanem, względnie octanem, zwłaszcza akrylanem alkilu, jak akrylanem metylu, akrylanem etylu, akrylanem propylu, lub akrylanem butylu, który to monomer zawiera przynajmniej 5% wagowych użytego kopolimeru, względnie terpolimeru, a pozostała jego część uzyskana jest z monomeru olefinowego, korzystnie etylenowego, natomiast druga warstwa zawiera w stosunku do całej kompozycji tej warstwy przynajmniej 10% wagowych polifluorku winylidenu (PVDF), względnie kopolimeru bazującego na fluorku winylidenu (VDF) z częściowo, względnie całkowicie fluorowanym komonomerem.The essence of the invention is the insulation of a wire or an electric cable, consisting of at least one cross-linked polyolefin-based layer and at least one cross-linked layer with a different chemical composition covering the polyolefin-based layer. The insulation is characterized in that the first polyolefin-based layer contains, relative to the entire composition of this layer, at least 20% by weight of a carbonyl-containing polymer, such as a homopolymer, copolymer or terpolymer, at least one constituent monomer of which is a carboxylic acid ester, preferably an acrylate or acetate, in particular an alkyl acrylate such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate or butyl acrylate, the monomer containing at least 5% by weight of the copolymer or terpolymer used, the remainder derived from an olefin, preferably ethylene monomer, whereas the second layer contains at least 10% by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF) or a copolymer based on vinylidene fluoride (VDF) with partially or fully fluorinated comonomer, relative to the total composition of this layer.
Pierwsza i druga warstwa są usieciowione korzystnie za pomocą promieniowania jonizującego.The first and second layers are cross-linked, preferably by ionizing radiation.
Zawartość polimeru zawierającego karbonyl w warstwie opartej na poliolefinie wynosi w stosunku do całej kompozycji tej warstwy przynajmniej 40%, korzystnie przynajmniej 60%, a najkorzystniej przynajmniej 80% wagowych.The carbonyl-containing polymer content of the polyolefin-based layer, based on the total composition of this layer, is at least 40%, preferably at least 60% and most preferably at least 80% by weight.
W korzystnym rozwiązaniu izolacji według wynalazku, zawartość monomeru w polimerze zawierającym karbonyl warstwy opartej na poliolefinie wynosi w stosunku do użytego kopolimeru/terpolimeru przynajmniej 9%, najkorzystniej przynajmniej 15%.In a preferred embodiment of the isolation according to the invention, the monomer content of the carbonyl-containing polymer of the polyolefin-based layer, based on the copolymer / terpolymer used, is at least 9%, most preferably at least 15%.
Zawartość polifluorku winylidenu w drugiej warstwie wynosi w stosunku do całej kompozycji tej warstwy przynajmniej 50%, korzystnie przynajmniej 90%, a najkorzystniej 100% wagowych.The polyvinylidene fluoride content of the second layer, based on the total composition of this layer, is at least 50%, preferably at least 90% and most preferably 100% by weight.
W korzystnym rozwiązaniu izolacji według wynalazku, kopolimer drugiej warstwy składa się z fluorku winylidenu (VDF) i heksafluoropropylenu (HFP), korzystnie w ilości od 8% do 12%, najkorzystniej od 9% do 11% wagowych.In a preferred embodiment of the insulation according to the invention, the copolymer of the second layer consists of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP), preferably in an amount from 8% to 12%, most preferably from 9% to 11% by weight.
Korzystnym jest, jeżeli pierwsza warstwa bazująca na poliolefinie stanowi mieszankę polietylenu i polimeru zawierającego karbonyl.The first polyolefin-based layer is preferably a blend of polyethylene and a carbonyl-containing polymer.
Pierwsza warstwa bazująca na poliolefinie stanowi korzystnie warstwę wewnętrzną izolacji, pokrywającą przewodnik elektryczny, natomiast druga warstwa bazująca na polifluorku winylidenu stanowi warstwę zewnętrzną, pokrywającą warstwę wewnętrzną izolacji.The first polyolefin-based layer is preferably an inner layer of insulation covering the electrical conductor, and the second layer based on polyvinylidene fluoride is an outer layer covering the inner layer of insulation.
Korzystnie izolacja składa się z wielu, nałożonych naprzemiennie na siebie warstw opartych na poliolefinie i polifluorku winylidenu/fluorku winylidenu.Preferably, the insulation consists of a plurality of alternating polyolefin-based and polyvinylidene fluoride / vinylidene fluoride layers.
Przynajmniej jedna z warstw, korzystnie warstwa oparta na poliolefinie, zawiera najkorzystniej promotor sieciujący.At least one of the layers, preferably a polyolefin-based layer, most preferably comprises a cross-linking promoter.
Promotor sieciujący jest wielofunkcyjnym akrylanem, względnie estrem metakrylanu, korzystnie trimetylolpropanotrimetakrylanem (TMPTM).The crosslinking promoter is a multifunctional acrylate or methacrylate ester, preferably trimethylol propane trimethacrylate (TMPTM).
Warstwa oparta na polifluorku winylidenu (PVDF) jest przezroczysta, oraz zawiera korzystnie tylko PVDF, względnie kopolimer fluorku winylidenu VDF.The layer based on polyvinylidene fluoride (PVDF) is transparent and preferably comprises only PVDF or a copolymer of vinylidene fluoride VDF.
Warstwa bazująca na poliolefinie może ponadto zawierać różne znane dodatki, jak antyutleniacze, pigmenty, wypełniacze i składniki ognioodporne, nadające polimerowi odpowiednie właściwości mechaniczne, cieplne i elektryczne. Również warstwa bazująca na polifluorku winylidenu może zawierać znane dodatki.The polyolefin-based layer may further contain various known additives, such as antioxidants, pigments, fillers, and flame retardant components, giving the polymer appropriate mechanical, thermal and electrical properties. Also, the layer based on polyvinylidene fluoride may contain known additives.
Istotę wynalazku stanowi również sposób wytwarzania izolacji przewodu, względnie kabla elektrycznego, polegający na nałożeniu na przewodnik elektryczny i usieciowieniu warstw izolacyjnych o różnych składach chemicznych, z których jedna oparta jest na poliolefinie. Sposób charakteryzuje się tym, że na przewodnik elektryczny nakłada się warstwy, z których pierwsza, oparta na poliolefinie, zawiera w stosunku do całej kompozycji tej warstwy przynajmniej 20% wagowych polimeru zawierającego karbonyl, zaś druga warstwa - przynajmniej 10% wagowych polifluorku winylidenu (PVDF), względnie kopolimeru bazującego na VDF z częściowo, lub całkowicie fluorowanym komonomerem, po czym warstwy te łączy się ze sobą w temperaturze większej od temperatury topnienia, względnie temperatury mięknięcia materiału polimerowego przynajmniej jednej warstwy, ana końcu, obydwie, połączone ze sobą na przewodniku elektrycznym warstwy poddaje się reakcji sieciowania.The essence of the invention is also a method of producing insulation for a conductor or an electric cable, consisting in applying to the electric conductor and cross-linking insulation layers of various chemical compositions, one of which is based on polyolefin. The method is characterized in that layers are applied to the electrical conductor, the first of which, based on polyolefin, contains, relative to the total composition of this layer, at least 20% by weight of the carbonyl-containing polymer, and the second layer - at least 10% by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF) or of a VDF-based copolymer with a partially or fully fluorinated comonomer, and the layers are then brought together at a temperature greater than the melting point or softening point of the polymeric material of at least one layer, and finally both of them connected to each other by an electrical conductor of the layers undergoes a cross-linking reaction.
Zestyk między warstwami izolacji utworzony powyżej punktu topnienia, albo mięknięcia materiału polimerowego przynajmniej jednej warstwy zapewnia dokładniejsze przyleganie do siebie warstw, co wzmaga reakcję sieciowania.The contact between the layers of insulation formed above the melting point or the softening point of the polymeric material of at least one layer ensures that the layers adhere more closely to each other, which enhances the cross-linking reaction.
Reakcję sieciowania przeprowadza się korzystnie za pomocą promieniowania, najkorzystniej jonizującego.The cross-linking reaction is preferably carried out by means of radiation, most preferably ionizing.
Obydwie warstwy izolacji wytłacza się na przewodnik elektryczny korzystnie ciśnieniowo, zktórych pierwsza warstwa pokrywa przewodnik elektryczny, zaś druga - pierwszą warstwę.Both layers of insulation are extruded onto the electric conductor, preferably under pressure, the first layer of which covers the electric conductor, and the second - the first layer.
PL 192 515 B1PL 192 515 B1
W korzystnym rozwiązaniu wynalazku, pierwszą i drugą warstwę wytłacza się na przewodnik elektryczny współbieżnie, względnie w tandemie w jednym etapie procesu wytłaczania.In a preferred embodiment of the invention, the first and second layers are co-extruded onto the electrical conductor, or in tandem, in one step of the extrusion process.
Usieciowione złącze międzywarstwowe zwiększa znacząco siłę odrywania wiązania między warstwami izolacji do wartości przekraczającej 5N, a siła utworzonego wiązania międzywarstwowego jest większa nawet o 1000% w stosunku do siły wiązania między warstwami nieusieciowionymi.The cross-linked interlayer joint significantly increases the breaking strength of the bond between the insulation layers to a value exceeding 5N, and the strength of the formed inter-layer bond is even 1000% greater than the bond strength between non-cross-linked layers.
Izolacja przewodu elektrycznego według wynalazku ma w stosunku do znanych izolacji następujące zalety: wzrost odporności na ścieranie, wzrost odporności na odrywanie, zwłaszcza w przypadku, kiedy jedna z warstw jest uszkodzona, albo perforowana, wzrost odporności na tworzenie się pęcherzy po zastosowaniu ciepła, wzrost odporności na delaminację, fałdowanie i marszczenie warstw, zwłaszcza w wyniku naprężeń mechanicznych, albo działania czynników chemicznych, jak rozpuszczalników, redukcja zmarszczeń na zagięciu przewodu, oraz poprawa jego charakterystyk użytkowych, przy jednoczesnym zachowaniu odporności na propagację nacięć i karbów.The insulation of the electric wire according to the invention has the following advantages over known insulations: increased abrasion resistance, increased tear resistance, especially when one of the layers is damaged or perforated, increased resistance to blistering after applying heat, increased resistance to delamination, folding and wrinkling of layers, especially as a result of mechanical stress or the action of chemical agents, such as solvents, reduction of wrinkles in the bend of the cable, and improvement of its performance characteristics, while maintaining resistance to the propagation of cuts and notches.
Przykłady realizacji wynalazku.Embodiments of the Invention.
Siła wiązania między warstwami może być zmierzona w odniesieniu do siły odrywania między cienkimi płytkami wykonanymi z dwóch różnych materiałów. Standardowym pomiarem tego parametru jest test zgodny z normą ASTM 1876-95. Za dobre wiązanie uważa się takie, którego siła odrywania przekracza wartość 5N, zaś mocne wiązanie - którego siła odrywania przekracza wartość 10N. Wygodną metodą pomiaru siły wiązania między dwoma warstwami jest ta, według której na przewodnik elektryczny nanosi się obydwie warstwy, a jego próbkę o długości 6 cm zanurza się w acetonie (jak na przykład w acetonie firmy Fisher Scintific, UK), na głębokość wynoszącą 70% tej długości, w temperaturze 23°C +/- 3°C przez 1 godzinę. W przewodach elektrycznych ze słabym wiązaniem warstw izolacji następuje w tym teście wydłużenie płaszcza podstawowego z PVDF wzdłuż osi przewodu, co jest niezależne od wydłużenia rdzenia poliolefinowego, i/lub zmarszczeń warstwy płaszcza, co powoduje oddzielenie się warstwy płaszcza od warstwy rdzenia izolacji. Po tym teście, oddzielona warstwa płaszcza w postaci rurki wydłużyła sięo1 mm i wystawała za odcięty koniec próbki przewodu. Natomiast warstwy o mocnym wiązaniu nie uległy rozwarstwieniu, zaś wydłużenie i/lub tworzenie się zmarszczek izolacji dotyczyło obydwu warstw jednocześnie, to jest płaszcza i rdzenia. Powstałe zmarszczki na płaszczu i rdzeniu mogły zostać wykryte wyłącznie po zbadaniu przekroju poprzecznego izolacji pod mikroskopem.Interlaminar bond strength can be measured in terms of the peel force between thin plates made of two different materials. The standard measurement of this parameter is the test in accordance with ASTM 1876-95. Good bond is considered to be one whose peel strength exceeds the value of 5N, and strong bond - whose peel strength exceeds the value of 10N. A convenient method of measuring the bond strength between two layers is one whereby both layers are applied to an electrical conductor and a 6 cm sample of it is immersed in acetone (such as acetone from Fisher Scintific, UK) to a depth of 70%. at this length, at a temperature of 23 ° C +/- 3 ° C for 1 hour. In electric conductors with poor bonding of insulation layers, this test lengthens the PVDF base jacket along the axis of the conductor, which is independent of the elongation of the polyolefin core and / or the wrinkles of the jacket layer, which causes the jacket layer to separate from the insulation core layer. After this test, the separated tubular sheath layer elongated by 1 mm and protruded beyond the cut end of the sample conductor. On the other hand, the strongly bonded layers did not delaminate, and the elongation and / or the formation of insulation wrinkles concerned both layers simultaneously, i.e. the jacket and the core. The resulting wrinkles on the mantle and core could only be detected after examining the cross-section of the insulation under a microscope.
Sposoby wytwarzania izolacji przewodów, względnie kabli elektrycznych według wynalazku obejmują proces tworzenia dokładnego zestyku między obydwiema warstwami. Przykłady takich sposobów obejmują: powlekanie jednego materiału na materiał utworzonej wstępnie innej warstwy; podwójne, albo wielowarstwowe wytłaczanie, w wyniku którego uzyskuje się warstwy izolacyjne zawierające jeden, albo więcej omawianych powyżej dwóch różnych materiałów. Materiał bazujący na poliolefinie tworzy na przewodzie elektrycznym warstwą wewnętrzną, zaś materiał bazujący na PVDF - warstwę zewnętrzną. Te warstwy wytworzone z dwóch różnych materiałów mogą być wytłaczane współbieżnie, w tandemie, wieloprzejściowo, albo też jedna warstwa nakładana jest na drugą innymi środkami. Do wytworzenia jednej, albo więcej warstw izolacyjnych na przewodniku elektrycznym może być zastosowany znany sposób zwany jako wytłaczanie z wyciąganiem do dołu. Jednakże wcelu uzyskania optymalnej adhezji między warstwami najkorzystniej jest zastosować wytłaczanie ciśnieniowe jednej warstwy zewnętrznej na utworzoną uprzednio warstwę wewnętrzną.The methods of producing insulation for wires or electric cables according to the invention include the process of creating a tight contact between the two layers. Examples of such methods include: coating one material onto another pre-formed layer material; double or multilayer extrusion to provide insulation layers containing one or more of the two different materials discussed above. The polyolefin-based material forms the inner layer on the electric wire, and the PVDF-based material forms the outer layer. These layers made of two different materials may be coextruded, in tandem, multi-pass, or one layer is applied over the other by other means. A known method known as draw-down extrusion may be used to form one or more insulating layers on an electrical conductor. However, in order to obtain optimal adhesion between the layers, it is most advantageous to use pressure extrusion of one outer layer per previously formed inner layer.
Znajdująca się na przewodniku elektrycznym izolacja poddawana jest następnie reakcji sieciowania, czyli wiązania poprzecznego w polimerach. Reakcję sieciowania realizuje się za pomocą reagentów, na przykład nadtlenków, albo korzystnie za pomocą promieniowania, zwłaszcza jonizującego, powodującego tworzenie się wolnych rodników, z których część winna być utworzona w obszarze międzywarstwowym. Wskazana jest więc propagacja promieniowania do materiału na głębokość przynajmniej powierzchni międzywarstwowej. Jednakże nie jest to warunek konieczny w przypadku, kiedy po napromieniowaniu ruchliwość jonów, albo rodników powoduje kontynuację reakcji molekularnych na, względnie w pobliżu powierzchni międzywarstwowej. Źródłem promieniowania może być radioizotop, źródło promieniowania X, albo źródło promieniowania niejonizującego, ale generującego rodniki, na przykład źródło promieniowania UV, korzystnie wiązka elektronowa, o dawce promieniowania do materiału większej niż 2 Mrad, korzystnie wynoszącej przynajmniej 5 Mrad, korzystniej przynajmniej 10 Mrad, a najkorzystniej przynajmniej 15 Mrad.The insulation on the electric conductor then undergoes a cross-linking reaction, i.e. cross-linking in polymers. The cross-linking reaction is carried out by means of reagents, for example peroxides, or preferably by means of radiation, especially ionizing radiation, which causes the formation of free radicals, some of which should be formed in the interlayer region. It is therefore advisable to propagate the radiation into the material to a depth of at least the interlayer surface. However, this is not a prerequisite where, after irradiation, the mobility of the ions or the radicals causes the continuation of the molecular reactions at or near the interlayer. The radiation source may be a radioisotope, an X-ray source, or a source of non-ionizing but radical generating radiation, for example a source of UV radiation, preferably an electron beam, with a radiation dose to the material greater than 2 Mrad, preferably at least 5 Mrad, more preferably at least 10 Mrad. and most preferably at least 15 Mrad.
Zostało ponadto odkryte, że wzrost wytrzymałości wiązania międzywarstwowego może być uzyskany za pomocą odpowiednich dodatków. Te dodatki obejmują korzystnie promotory (aktywatory) sieciowania, zawarte w warstwie bazującej na poliolefinie i/lub w warstwie bazującej na PVDF. MogąMoreover, it has been found that an increase in interlayer bond strength can be obtained with the aid of suitable additives. These additives preferably include crosslinking promoters (activators) contained in the polyolefin-based layer and / or in the PVDF-based layer. They can
PL 192 515 B1 być również użyte znane materiały sieciujące, korzystnie bazujące na metakrylanie/akrylanie, najkorzystniej bazujące na trimetylolpropanotrimetakrylanie (TMPTM), zawartym w warstwie z poliolefinu i/lub PVDF.Known crosslinking materials, preferably based on methacrylate / acrylate, most preferably based on trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTM), contained in the polyolefin and / or PVDF layer, may also be used.
Poniżej przedstawione są warunki i wyniki testów. Wszystkie, przedstawione w tabelach wyniki zostały uzyskane w wyniku testowania płytek wykonanych z materiałów izolacyjnych według wynalazku z użyciem znanych technik polimerowych. Płytki zostały ściśnięte ze sobą, a następnie napromieniowane. Użycie płytek do eksperymentów zamiast przewodów elektrycznych wynika z łatwiejszego pomiaru siły wiązania między płytkami. Warunki eksperymentów były następujące: wymiary płytek: 150 mm x 150 mm x 0,85 mm; temperatura ściskania: 200°C; czas ściskania: 2 min po podgrzaniu, 1 min pod ciśnieniem; ciśnienie ściskania: 20 -40 ton na metalową płytkę o wymiarach 30 cm x 30 cm; studzenie: chłodzenie wodą między metalowymi płytkami o wymiarach 30 cm x 30 cm, przez 2 min ipod ciśnieniem jak powyżej.The test conditions and results are shown below. All the results shown in the tables were obtained by testing tiles made of the insulation materials according to the invention using known polymer techniques. The plates were pressed together and then irradiated. The use of experimental plates instead of electric wires is due to the easier measurement of the bond strength between the plates. The experimental conditions were as follows: plate dimensions: 150 mm x 150 mm x 0.85 mm; compression temperature: 200 ° C; compression time: 2 min when heated, 1 min under pressure; compression pressure: 20-40 tons per metal plate 30 cm x 30 cm; cooling: water cooling between 30 cm x 30 cm metal plates for 2 min and under pressure as above.
Wpływ dawki promieniowania na siłę wiązania między materiałem bazującym na poliolefinie (materiał 1) i materiałem bazującym na PVDF (materiał 2) przedstawiony jest w tabeli l.The effect of radiation dose on the bond strength between the polyolefin-based material (material 1) and the PVDF-based material (material 2) is shown in Table 1.
Tabela ITable I.
Wpływ procentowej zawartości komonomeru w kopolimerze etylenowym materiału bazującego na poliolefinie (materiał 1) na siłę wiązania z materiałem PVDF (materiał 2) po sieciowaniu za pomocą wiązki elektronowej zilustrowany jest w tabeli II.The effect of the percentage of comonomer in the ethylene copolymer of the polyolefin-based material (material 1) on the bond strength to the PVDF material (material 2) after electron beam crosslinking is illustrated in Table II.
Tabela IITable II
PL 192 515 B1PL 192 515 B1
Wpływ procentowej zawartości kopolimeru w mieszance kopolimeru materiału bazującego na poliolefinie (materiał 1) na siłę wiązania z materiałem PVDF (materiał 2) po sieciowaniu za pomocą wiązki elektronowej zawarty jest w tabeli IIIThe effect of the percentage of copolymer in the copolymer blend of a polyolefin-based material (material 1) on the bond strength to PVDF material (material 2) after crosslinking with an electron beam is shown in Table III
Tabela IIITable III
Wpływ materiału bazującego na PVDF (materiał 2) na siłę wiązania z materiałem bazującym na poliolefinie (materiał 1) po sieciowaniu za pomocą wiązki elektronowej przedstawiony jest w tabeli IV.The effect of the PVDF-based material (material 2) on the bond strength to the polyolefin-based material (material 1) after electron beam crosslinking is shown in Table IV.
Tabela IVTable IV
Wpływ dodatkowego promotora w materiale bazującym na poliolefinie (materiał 1) na siłę wiązania z materiałem bazującym na PVDF (materiał 2) po sieciowaniu za pomocą wiązki elektronowej znajduje się w tabeli V.The effect of the additional promoter in the polyolefin-based material (material 1) on the bond strength to the PVDF-based material (material 2) after electron beam crosslinking is shown in Table V.
Tabela VTable V
Przykłady konstrukcji przewodów/kabli elektrycznych.Examples of the construction of electric wires / cables.
Przewód elektryczny, którego izolacja składa się z dwóch związanych ze sobą warstw polimerowych według wynalazku, wytworzony został w następujący sposób. Warstwa wewnętrzna izolacji (to jest ta przylegająca do przewodnika elektrycznego) została wykonana z materiału bazującego na poliolefinie, składającego się z kopolimeru EEA zawierającego 15% wagowych EA, oraz zHDPE w stosunku wagowym kopolimer:HDPE wynoszącym w przybliżeniu 8:2, oraz z dodatków występujących w małych ilościach, na przykład promotorów sieciujących, stabilizatorów, antyutleniaczy, pigmentów i środków pomocniczych, w całkowitej ilości 24% wagowych. Warstwa ta została wytłoczona ciśnieniowo na metalowy przewodnik elektryczny. Warstwa zewnętrzna izolacji została wykonana głównie z kopolimeru PVDF/HFP zawierającego 10% wagowych HFP. Warstwa ta zawiera w tym przykładzie znane dodatki, takie jak pigmenty, plastyfikatory, stabilizatory, antyutleniacze i środki pomocnicze, w całkowitej ilości 7,5% wagowych. Warstwa zewnętrzna została wytłoczona ciśnieniowo w odPL 192 515 B1 dzielnej operacji na utworzoną uprzednio warstwę wewnętrzną. Tak uzyskany przewód został poddany napromieniowaniu wiązką elektronową o dawce promieniowania 20 Mrad.An electric wire, the insulation of which consists of two interconnected polymer layers according to the invention, was produced as follows. The inner layer of the insulation (i.e., the one adjacent to the electrical conductor) was made of a polyolefin-based material consisting of an EEA copolymer containing 15 wt% EA, with an HDPE copolymer: HDPE ratio of approximately 8: 2 by weight, and additives present in small amounts, for example cross-linking promoters, stabilizers, antioxidants, pigments and adjuvants, in a total amount of 24% by weight. This layer was pressure extruded onto a metal electrical conductor. The outer layer of the insulation is mainly made of PVDF / HFP copolymer containing 10% by weight of HFP. This layer contains in this example the known additives such as pigments, plasticizers, stabilizers, antioxidants and auxiliaries in a total amount of 7.5% by weight. The outer layer was pressure extruded in a separate operation onto the previously formed inner layer. The wire obtained in this way was irradiated with an electron beam with a radiation dose of 20 Mrad.
W drugim przykładzie przewód elektryczny został wykonany jak powyżej, przy czym zawartość promotora sieciującego TMPTM w warstwie wewnętrznej wynosiła 4%, natomiast warstwa zewnętrzna izolacji wykonana została jedynie z kopolimeru PVDF/HFP zawierającego 10% wagowych HFP. Wytworzony przewód elektryczny został napromieniowany wiązką elektronową o dawce promieniowania 20 Mrad. Przewód ten został następnie poddany testowi zanurzeniowemu w acetonie, w celu określenia siły wiązania między warstwami izolacji.In the second example, the electrical conductor was made as above, the content of the TMPTM cross-linking promoter in the inner layer was 4%, while the outer layer of the insulation was made only of PVDF / HFP copolymer containing 10% by weight of HFP. The produced electric wire was irradiated with an electron beam with a radiation dose of 20 Mrad. This wire was then subjected to an acetone immersion test to determine the bond strength between the layers of insulation.
W trzecim przykładzie, konstrukcja przewodu elektrycznego była taka sama jak w przykładzie drugim, lecz wykonana w czasie tandemowego wytłaczania ciśnieniowego warstwy wewnętrznej i zewnętrznej. Wytworzony przewód elektryczny został napromieniowany wiązką elektronową o dawce promieniowania 20 Mrad. Przewód ten został następnie poddany testowi zanurzeniowemu w acetonie, wcelu określenia siły wiązania między warstwami izolacji.In the third example, the electrical conductor structure was the same as the second example, but made by tandem pressure extrusion of the inner and outer layers. The produced electric wire was irradiated with an electron beam with a radiation dose of 20 Mrad. This wire was then subjected to an acetone immersion test to determine the bond strength between the layers of insulation.
Poniżej przedstawione są właściwości przewodu elektrycznego z przykładu drugiego w porównaniu ze znanym, dostępnym aktualnie przewodem.The properties of the electric wire of the second example in comparison with the known, currently available wire are shown below.
Przewód według wynalazku wytworzony w przykładzie drugim (oznaczony jako przewód A) został porównany z wiodącym handlowo przewodem z dwuwarstwową izolacją poliolefin/PVDF (oznaczony jako przewód B), otych samych wymiarach. Przewody porównane zostały w zakresie testów dotyczących ich właściwości użytkowych, istotnych w obsłudze idla środowiska, w których przewody są instalowane. Uzyskano następujące wyniki.The inventive conductor produced in Example 2 (denoted conductor A) was compared to a commercial conductor with double layer polyolefin / PVDF insulation (denoted conductor B) with the same dimensions. The cables were compared in terms of tests regarding their functional properties, important in handling and for the environment in which the cables are installed. The following results were obtained.
Poprawa odporności na ścieranie przewodu według wynalazku przedstawiona jest w tabelach VI iVII. Sposób przeprowadzenia testów na ścieranie: zastosowano konwencjonalną ścierarkę do przewodów elektrycznych. Powierzchnia przekroju poprzecznego przewodnika elektrycznego wynosiła 0,75 mm2, ostrze ścierarki było płaskie, o szerokości 3,5 mm, utrzymywane prostopadle do przewodu, z 0,05 mm promieniami krawędzi bocznych. Zastosowane obciążenie wynosiło 1,8 kg, a długość przesuwu 10 cm, przy 55 cyklach/min.The improvement in the abrasion resistance of the inventive wire is shown in Tables VI and VII. Procedure for the abrasion tests: A conventional electric wire scrubber was used. The cross-sectional area of the electric conductor was 0.75 mm 2 , the grinding wheel blade was flat, 3.5 mm wide, held perpendicular to the conductor, with 0.05 mm side edge radii. The applied load was 1.8 kg and the travel length was 10 cm at 55 cycles / min.
Tabela VITable VI
Tabela VIITable VII
Wyniki poprawy odporności przewodu elektrycznego według wynalazku na uderzenie na zimno zilustrowane są w tabeli VIII. Sposób przeprowadzenia testów: powierzchnia przekroju poprzecznego przewodnika elektrycznego wynosiła 6 mm2, zastosowane obciążenie - 800 g, wysokość spadku kowadełka - 275 mm, powierzchnia kowadełka uderzającego w przewód - 7 mm x 2 mm z rozszerzeniem do 3,4 mm pod kątem 45° z każdej strony. Temperatura otoczenia wynosiła 5°C.The results of improving the cold shock resistance of the electric wire according to the invention are shown in Table VIII. The method of carrying out the tests: the cross-sectional area of the electric conductor was 6 mm 2 , the applied load - 800 g, the drop height of the anvil - 275 mm, the surface of the anvil hitting the wire - 7 mm x 2 mm with an extension up to 3.4 mm at an angle of 45 ° with each page. The ambient temperature was 5 ° C.
Tabela VIIITable VIII
Wyniki poprawy odporności przewodu elektrycznego według wynalazku na działanie rozpuszczalników zawarte są w tabeli IX. Sposób przeprowadzenia testów: powierzchnia przekroju poprzecz8The results of improving the resistance of the electric cable according to the invention to solvents are shown in Table IX. Test method: cross-sectional area 8
PL 192 515 B1 2 nego przewodnika elektrycznego wynosiła 0,75 mm2, długość przewodnika - 6 cm, długość przewodu zanurzonego w acetonie - 75% całkowitej długości przewodu, czas zanurzenia - 1 h, temperatura 23°C.GB 2 192 515 B1 nego electrical conductor was 0.75 mm 2, the length of the cable - 6 cm length of wire immersed in acetone - 75% of the total cable length, immersion time - 1 hr at 23 ° C.
Tabel a IXTabel a IX
Zastrzeżenia patentowePatent claims
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9820214.6A GB9820214D0 (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Bonding polymer interface |
PCT/GB1999/003116 WO2000017889A1 (en) | 1998-09-17 | 1999-09-17 | Electrical wire insulation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL346214A1 PL346214A1 (en) | 2002-01-28 |
PL192515B1 true PL192515B1 (en) | 2006-10-31 |
Family
ID=10838985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL346214A PL192515B1 (en) | 1998-09-17 | 1999-09-17 | Electrical wire insulation |
Country Status (22)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1116243B1 (en) |
JP (1) | JP2002525819A (en) |
KR (1) | KR100638181B1 (en) |
CN (1) | CN1331160C (en) |
AT (1) | ATE321345T1 (en) |
AU (1) | AU766430B2 (en) |
BR (1) | BR9913843A (en) |
CA (1) | CA2340386C (en) |
CZ (1) | CZ299046B6 (en) |
DE (1) | DE69930532T2 (en) |
ES (1) | ES2260937T3 (en) |
GB (1) | GB9820214D0 (en) |
HU (1) | HU226699B1 (en) |
ID (1) | ID29877A (en) |
IL (2) | IL141338A0 (en) |
NO (1) | NO324458B1 (en) |
PL (1) | PL192515B1 (en) |
RO (1) | RO121928B1 (en) |
RU (1) | RU2231147C2 (en) |
TR (1) | TR200100761T2 (en) |
WO (1) | WO2000017889A1 (en) |
ZA (1) | ZA200101181B (en) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0006333D0 (en) * | 2000-03-16 | 2000-05-03 | Raychem Ltd | Electrical wire insulation |
JP2002225204A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Reitekku:Kk | Modified fluororesin coated material and method for producing the same |
US7241817B2 (en) | 2003-06-06 | 2007-07-10 | Arkema France | Process for grafting a fluoropolymer and multilayer structures comprising this grafted polymer |
FR2856404B1 (en) | 2003-06-06 | 2008-08-08 | Atofina | METHOD OF GRAFTING FLUORINATED POLYMER AND MULTILAYER STRUCTURES COMPRISING THE GRAFT POLYMER |
FR2888389B1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-08-31 | Arkema Sa | INSULATING MULTILAYER STRUCTURE |
WO2007006897A2 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-18 | Arkema France | Multilayer insulation structure |
CN100370556C (en) * | 2005-12-01 | 2008-02-20 | 上海交通大学 | Unsaturated carboxylic acid salt modified WTR insulation material and preparing method |
KR100716381B1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-05-11 | 엘에스전선 주식회사 | Composition for manufacturing insulation materials of electrical wire and manufactured electrical wire using the same |
CN101117393B (en) * | 2006-08-04 | 2011-03-16 | 上海尚聚化工科技有限公司 | Multi-layer nuclear shell structural fluorin-containing polymer particle and thermoplastic polyolefin product having the same |
US8007857B1 (en) * | 2006-09-08 | 2011-08-30 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Methods for controlling the release rate and improving the mechanical properties of a stent coating |
US20120227999A1 (en) * | 2009-11-10 | 2012-09-13 | Daikin Industries, Ltd. | Cable, cable duct and methods for manufacturing cable and cable duct |
GB2479371B (en) * | 2010-04-07 | 2014-05-21 | Tyco Electronics Ltd Uk | Primary wire for marine and sub-sea cable |
US9536635B2 (en) * | 2013-08-29 | 2017-01-03 | Wire Holdings Llc | Insulated wire construction for fire safety cable |
CN106298036A (en) * | 2015-07-26 | 2017-01-04 | 常熟市谷雷特机械产品设计有限公司 | A kind of power system high tension cable |
RU2606500C1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Лидер-Компаунд" | Peroxide-crosslinked composition for insulation of power cables |
FR3081602B1 (en) * | 2018-05-22 | 2020-05-01 | Arkema France | MULTILAYER CABLES FOR OFFSHORE ENVIRONMENT |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3269862A (en) * | 1964-10-22 | 1966-08-30 | Raychem Corp | Crosslinked polyvinylidene fluoride over a crosslinked polyolefin |
US3650827A (en) * | 1969-11-17 | 1972-03-21 | Electronized Chem Corp | Fep cables |
US5206459A (en) * | 1991-08-21 | 1993-04-27 | Champlain Cable Corporation | Conductive polymeric shielding materials and articles fabricated therefrom |
US5589028A (en) * | 1994-11-03 | 1996-12-31 | Elf Atochem North America, Inc. | Bonding method employing tie layers for adhering polyethylene to fluoropolymers |
-
1998
- 1998-09-17 GB GBGB9820214.6A patent/GB9820214D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-09-17 HU HU0103585A patent/HU226699B1/en unknown
- 1999-09-17 AU AU61019/99A patent/AU766430B2/en not_active Expired
- 1999-09-17 TR TR2001/00761T patent/TR200100761T2/en unknown
- 1999-09-17 BR BR9913843-3A patent/BR9913843A/en not_active IP Right Cessation
- 1999-09-17 ES ES99947633T patent/ES2260937T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-17 CA CA002340386A patent/CA2340386C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-17 CN CNB998110302A patent/CN1331160C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-17 KR KR1020017002898A patent/KR100638181B1/en active IP Right Grant
- 1999-09-17 RO ROA200100291A patent/RO121928B1/en unknown
- 1999-09-17 RU RU2001107973/09A patent/RU2231147C2/en not_active IP Right Cessation
- 1999-09-17 PL PL346214A patent/PL192515B1/en unknown
- 1999-09-17 JP JP2000571464A patent/JP2002525819A/en active Pending
- 1999-09-17 WO PCT/GB1999/003116 patent/WO2000017889A1/en active IP Right Grant
- 1999-09-17 EP EP99947633A patent/EP1116243B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-17 CZ CZ20010482A patent/CZ299046B6/en not_active IP Right Cessation
- 1999-09-17 DE DE69930532T patent/DE69930532T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-17 AT AT99947633T patent/ATE321345T1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-09-17 IL IL14133899A patent/IL141338A0/en active IP Right Grant
- 1999-09-17 ID IDW20010554A patent/ID29877A/en unknown
-
2001
- 2001-02-08 IL IL141338A patent/IL141338A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-02-12 ZA ZA200101181A patent/ZA200101181B/en unknown
- 2001-03-15 NO NO20011307A patent/NO324458B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1116243B1 (en) | 2006-03-22 |
HUP0103585A2 (en) | 2002-01-28 |
CN1318200A (en) | 2001-10-17 |
KR100638181B1 (en) | 2006-10-26 |
CZ299046B6 (en) | 2008-04-09 |
AU6101999A (en) | 2000-04-10 |
ES2260937T3 (en) | 2006-11-01 |
JP2002525819A (en) | 2002-08-13 |
ATE321345T1 (en) | 2006-04-15 |
ZA200101181B (en) | 2002-05-13 |
RU2231147C2 (en) | 2004-06-20 |
CA2340386C (en) | 2009-04-14 |
HUP0103585A3 (en) | 2002-04-29 |
AU766430B2 (en) | 2003-10-16 |
IL141338A0 (en) | 2002-03-10 |
WO2000017889A1 (en) | 2000-03-30 |
DE69930532D1 (en) | 2006-05-11 |
NO324458B1 (en) | 2007-10-22 |
TR200100761T2 (en) | 2001-09-21 |
DE69930532T2 (en) | 2007-03-08 |
ID29877A (en) | 2001-10-18 |
PL346214A1 (en) | 2002-01-28 |
HU226699B1 (en) | 2009-07-28 |
GB9820214D0 (en) | 1998-11-11 |
IL141338A (en) | 2006-12-31 |
KR20010079751A (en) | 2001-08-22 |
EP1116243A1 (en) | 2001-07-18 |
CN1331160C (en) | 2007-08-08 |
NO20011307D0 (en) | 2001-03-15 |
RO121928B1 (en) | 2008-07-30 |
CZ2001482A3 (en) | 2001-07-11 |
CA2340386A1 (en) | 2000-03-30 |
NO20011307L (en) | 2001-03-15 |
BR9913843A (en) | 2001-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL192515B1 (en) | Electrical wire insulation | |
US4767894A (en) | Laminated insulated cable having strippable layers | |
US6753478B2 (en) | Electrical wire insulation | |
JP2007535111A (en) | Method for manufacturing cables resistant to external chemicals | |
CN1856844B (en) | Insulating shielding composition, electric cable comprising the composition and its preparation method | |
JP2018518010A (en) | Power cable | |
EP1043733B1 (en) | Self-extinguishing cable with low-level production of fumes, and flame-retardant composition used therein | |
RU2001107973A (en) | ELECTRICAL WIRES OR CABLES WITH INSULATION AND METHOD FOR MANUFACTURING IT | |
EP1283527A1 (en) | Electrically insulating resin composition and electric wire or cable both coated therewith | |
JP2001155554A (en) | Electric cable | |
JP2014065809A (en) | Non-halogen flame-retardant resin composition, molded article and non-halogen flame-retardant insulation wire | |
EP1235232B1 (en) | Cable with coating of a composite material | |
RU2700506C1 (en) | Current distributor | |
JPS61153612A (en) | Submarine optical fiber cable | |
MXPA01002793A (en) | Electrical wire insulation | |
US20210146658A1 (en) | Multilayer cables for an offshore environment | |
JPH09124846A (en) | Rubber composition and protective tube and electric cable |