DE1694346C3 - Thermosetting compound for the manufacture of insulating materials for electrical wires and cables - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß als behandelter Füllstoff 25 bis 45Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Magnesiumsilikates, das mit 0,2 bis 3 Gew.-%>, bezogen auf das Magnesiumsilikat, eines Alkoxysilans behandelt worden ist, verwendet werden.characterized in that 25 to 45% by weight, based on the treated filler on the total mass, of a magnesium silicate, which with 0.2 to 3 wt .-%>, based on the magnesium silicate, of an alkoxysilane can be used.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich zu dem Äthylenpolymerisat ein chlorhaltiges Polymerisat in einer solchen Menge enthält, daß der Chlorgehalt, bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Materialien, 2 bis 8 Gewichtsprozent ausmacht, um der Masse Flammfestigkeit zu verleihen und das behandelte Magnesiumsilikat eine blättchenförmige Struktur hat und eine Teilchengröße von nicht mehr als 6 Mikron aufweist.2. Composition according to claim 1, characterized in that it is in addition to the ethylene polymer contains a chlorine-containing polymer in such an amount that the chlorine content, based based on the total weight of the polymeric materials, amounts to 2 to 8 percent by weight of the To give mass flame resistance and the treated magnesium silicate a flaky Has structure and has a particle size of no more than 6 microns.

Die Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Masse zur Herstellung von isolierenden Stoffen für elektrische Drähte und Kabel, bestehend aus
'a) Polyäthylen, Mischungen aus Polyäthylen und anderen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten aus Äthylen und anderen mischpolymerisierbaren Monomeren, wobei die Äthylenmischpolymerisate 75 bis 90 Gew.-°/o einpolymerisiertes Äthylen enthalten,The invention relates to a thermosetting composition for the production of insulating materials for electrical wires and cables, consisting of
'a) Polyethylene, mixtures of polyethylene and other polymers or copolymers of ethylene and other copolymerizable monomers, the ethylene copolymers containing 75 to 90% by weight of ethylene,

b) einem üblichen Härtungsmittel für die Vernetzung der Masse in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der Masse, undb) a conventional hardener for the crosslinking of the mass in an amount of 0.5 to 10% by weight, based on the weight of the mass, and

c) einem mit einer siliziumorganischen Verbindung behandelten Füllstoff.c) a filler treated with an organosilicon compound.

Eine wärmehärtbare isolierende Masse der eingangs genannten Art ist aus der FR-PS 1 307 208 bekannt. Diese bekannte isolierende Masse enthält als Füllstoff ein mit einem flüssigen Silikon behandeltes Aluminiumsilikat. Die isolierenden Massen dieser bekannten Zusammensetzung sind jedoch weder hinsichtlich ihrer mechanischen noch ihrer elektrischen Eigenschaften zufriedenstellend. So sind insbesondere die Zugfestigkeit und die elektrische Durchschlagfestigkeit verbesserungsbedürftig.A thermosetting insulating compound of the type mentioned at the beginning is from FR-PS 1 307 208 known. This known insulating compound contains a filler that has been treated with a liquid silicone Aluminum silicate. However, the insulating masses of this known composition are neither in terms of their mechanical and electrical properties are satisfactory. So are in particular the tensile strength and the dielectric strength in need of improvement.

Der Erfindung lag daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine wärmehärtbare isolierende Masse zu schaffen, die gegenüber der aus der FR-PS 1 307 208 bekannten Masse verbesserte mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist. Weiter soll die erfindungsgemäße Masse besonders für die Isolierung von Starkstromkabeln brauchbar sein und allgemein verbesserte Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen aufweisen. The invention was therefore based in particular on the object of creating a thermosetting insulating mass which, compared to the mass known from FR-PS 1 307 208, has improved mechanical and electrical properties. Furthermore, the composition according to the invention should be particularly useful for the insulation of power cables and should generally have improved properties at elevated temperatures.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung bei der eingangs definierten wärmehärtbaren isolierenden Masse dadurch gelöst, daß als behandelter Füllstoff 25 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, eines Magnesiumsilikats verwendet wird, das mit 0,2 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Magnesiumsilikat, mit einem Alkoxysilan behandelt worden ist. Eine solche Masse weist, wie sich aus dem folgenden Beispiel 2 ergibt, gegenüber der aus der FR-PS 1 307 208 bekannten Masse, die ein mit einem Silikon behandeltes Aluminiumsilikat enthält, eine verbesserte Zugfestigkeit sowie eine verbesserte Durchschlagfestigkeit auf.These objects are achieved according to the invention in the case of the thermosetting insulating material defined in the opening paragraph Mass solved in that the treated filler 25 to 45 percent by weight, based on the total mass, of a magnesium silicate is used, which is 0.2 to 3 percent by weight, based on the magnesium silicate, has been treated with an alkoxysilane. Such a mass, as can be seen from the The following example 2 results, compared to the mass known from FR-PS 1 307 208, which one with a Silicone treated aluminum silicate contains improved tensile strength as well as improved Dielectric strength.

Ferner ist aus der FR-PS 1 221 423 ein Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen bekannt, bei dem Pigmente, wie anorganische Oxyde, die in einer wäßrigen Dispersion einer filmbildenden Substanz, wie einer Polyacryl-Verbindung, dispergiert sind, mit einer wasserlöslichen siliziumorganischen Verbindung hydrophobiert werden, um die Verträglichkeit der so behandelten Pigmente mit der filmbildenden Substanz zu verbessern.Furthermore, FR-PS 1 221 423 discloses a method known for the production of coatings in which pigments, such as inorganic oxides, in an aqueous Dispersion of a film-forming substance such as a polyacrylic compound are dispersed with a water-soluble organosilicon compound to be made water-repellent in order to ensure the compatibility of the so to improve treated pigments with the film-forming substance.

Thermohärtende oder vernetzte Polyäthylenmassen sind allgemein bekannt und finden breite Anwendung, insbesondere als Isolationsmaterialien für Drähte und Kabel. Bei der herkömmlichen Herstellung von Drähten und Kabeln, bei der derartige Isolationsmaterialien verwendet werden, werden Füllstoffe oder andere Zusätze dem Polyäthylen einverleibt, die zusammengefügte Mischung dann maschinell auf einen metallischen Leiter als Isolierüberzug aufgetragen und anschließend unter Bildung eines thermogehärteten vernetzten Überzuges gehärtet. Die physikalischen Eigenschaften und die Arbeitskenngrößen der Isolation hängen in erster Linie von der Anwendung ab, und die Mischverfahren werden entsprechend den gewünschten Eigenschaften variiert.Thermosetting or crosslinked polyethylene compositions are well known and are widely used, in particular as insulation materials for wires and cables. In the conventional manufacture of wires and cables using such insulation materials become fillers or others Additives incorporated into the polyethylene, the assembled mixture then machined onto a metallic one Conductor applied as an insulating coating and then crosslinked to form a thermoset Hardened coating. The physical properties and the working parameters of the insulation depend primarily on the application, and the mixing methods will be as desired Properties varied.

Bei Starkstromkabeln für die Übertragung relativ hochgespannter Leistungen wird eine hohe elektrische Stabilität im Hinblick auf Feuchtigkeit gefordert. Dieselbe wird gemäß einer Testmethode der Underwriter Laboratorien bestimmt, die in deren »Standard for Safety, Rubber Insulated Wires and Cables«, U. L. 44, 6. Ausgabe, beschrieben ist. Bei diesem Test wird eine Kabelprobe von 15,545 m Länge abgeschnitten und an jedem Ende werden 2,54 cm von der Umhüllung befreit. 15,24 m dieses Kabels werden in Wasser von 75° C getaucht, wobei sich 15,24 cm über der Wasseroberfläche befinden. Es wird eine Spannung von 600 Volt Wechselstrom angelegt und jeweils nach 24 Stunden, nach 7 Tagen und dann alle 7 Tage der Isolationswiderstand der Isolierung gemessen. Bei Kraftstromkabeln, die geeignet sind, Leistungen von etwa 600 Volt und mehr zu übertragen, soll die Isolierung einen hohen Isolationswiderstand über die gesamte Testperiode aufweisen, die sich über mehrere Wochen erstrecken kann. Zusätzlich soll die Isolierung eine relativ konstante, spezifisch induktive Belastbarkeit und einen relativ konstanten Leistungsfaktor aufweisen, die nach den An-When power cables for the transmission of relatively high voltage power is a high electrical Stability with regard to moisture is required. The same becomes the underwriter according to a test method Laboratories determined in their "Standard for Safety, Rubber Insulated Wires and Cables", U. L. 44, 6th edition. In this test, a cable sample 15.545 m in length is cut and an inch of wrap is removed from each end. 15.24 m of this cable immersed in water at 75 ° C, with 15.24 cm above the surface of the water. It will be a Voltage of 600 volts alternating current is applied and every 24 hours, after 7 days and then every 7 days the insulation resistance of the insulation was measured. For power cables that are suitable To transmit power of around 600 volts and more, the insulation should have a high insulation resistance have over the entire test period, which can extend over several weeks. Additionally the insulation should have a relatively constant, specific inductive load capacity and a relatively constant one Have power factor, which according to the

Weisungen der Insulated Power Cable Engineers Association (IPCEA) Versuche EM 60 und EM 1000, durchgeführt werden.Instructions of the Insulated Power Cable Engineers Association (IPCEA) tests EM 60 and EM 1000, be performed.

Eine vernetzte Polyäthylen-Isolationsmasse, die einen Füllstoff aufweist, welcher keine besondere Behandlung erfahren hat, zeigt eine schnelle Verminderung des Isolationswidcrstandes. Dies führt wiederum zu einem unerwünschten Ansteigen der spezifischen induktiven Belastbarkeit und des Leistungsfaktors und verursacht dadurch gesteigerte elektrische Verluste und lokale dielektrische Erhitzung und Durchschlage. A cross-linked polyethylene insulation compound that has a filler that does not require any special treatment has experienced shows a rapid decrease in insulation resistance. This in turn leads to an undesirable increase in the specific inductive load capacity and the power factor and thereby causes increased electrical losses and local dielectric heating and breakdown.

Venetztes Polyäthylen weist einen Toleranzpegel für Füllstoffe sowie eine relativ niedrige flammhemmende Wirkung auf. Weiterhin kann vernetztes Polyäthylen nur bei mäßigen Geschwindigkeiten verarbeitet werden, was ein Überziehen mit relativ dickeren Isolationswand und dimcnsionen erforderlich machen oder aber zu Ausschuß führen kann. Als Ergebnis hat man durch Verwendung einer copolymeren Mischung und/oder durch Verwendung spezieller oder vorbehandelter Füllstoffe, verbesserte Produkte entwickelt, die in einem gewissen Ausmaß bestimmte Nachteile beheben. Die Anforderungen bezüglich besserer elktrischer Eigenschaften konnten indessen noch nicht verbessert werden.Meshed polyethylene has a tolerance level for fillers as well as a relatively low flame retardant Effect on. Furthermore, cross-linked polyethylene can only be processed at moderate speeds what a covering with relatively thicker insulation wall and dimcnsionen required make or can lead to scrap. As a result, by using a copolymer Mixing and / or using special or pretreated fillers, improved Developed products that to a certain extent remedy certain disadvantages. The requirements however, it has not yet been possible to improve on better electrical properties.

Darüber hinaus ergeben Leitungsdrähte für die Übertragung relativ niedrig gespannter Leistungen, z. B. unter 300 Volt, zusätzliche Probleme wegen der relativ kleinen Abmessungen des Drahtes und insbesondere wegen der Notwendigkeit, eine Isolation zu verwenden, deren Wandstärke so dünn wie möglich ist. So ist es beispielsweise noch nicht möglich gewesen, eine Isolation für einen Leiterdraht herzustellen, die einen großen Anteil an chemisch vernetzten! Polyäthylen aufweist und eine Wandstärke von weniger als 0,794 mm besitzt, ohne eine Litze oder Schutzhülle zu verwenden. Wenn die Litze oder Schutzhülle bei dem Drahtaufbau nicht verwendet wird, weist die Drahtisolierung keine ausreichende physikalische Festigkeit oder Flammbeständigkeit auf, um die von den Underwriter Laboratorien aufgestellten scharfen Anforderungen zu erfüllen. Andererseits ist die Herstellung derartiger dünnwandiger Drahterzeugnisse mit einer Litze oder Schutzhülle zeitraubend und kostspielig.In addition, lead wires for the transmission of relatively low voltage outputs result in z. B. below 300 volts, additional problems due to the relatively small dimensions of the wire and in particular because of the need to use insulation whose wall thickness is as thin as possible is. For example, it has not yet been possible to create insulation for a conductor wire, which have a large proportion of chemically cross-linked! Has polyethylene and a wall thickness of less than 0.794 mm without using a stranded wire or protective cover. If the braid or protective cover in the wire construction is not used, the wire insulation is insufficiently physical Strength or flame resistance to those set up by the underwriter laboratories To meet requirements. On the other hand, there is the production of such thin-walled wire products time consuming and costly with a stranded wire or protective cover.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Masse werden das Polymerisat, das Magnesiumsilikat, das Alkoxysilan und die anderen Zusätze in einem Banbury-Mischer innig miteinander gemischt. Während dieser Mischoperation tritt das Magnesiumsilikat mit dem Alkoxysilan in eine Wechselwirkung, wodurch die elektrische Stabilität des Füllstoffes in Wasser verbessert wird. Der Mischung wird dann ein geeignetes Härtungsmittel, zweckmäßig ein tertiäres Peroxyd, einverleibt, um beim Aushärten eine Vernetzung des Polymerisats zu bewirken. Die erhaltene Masse weist nach dem Härten, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, überlegene physikalische und elektrische Eigenschaften sowie Arbeitskenngrößen auf, die nachfolgend im einzelnen abgehandelt werden. So ist es beispielsweise möglich, gemäß der vorliegenden Erfindung gehärtete Massen herzustellen, die bei 150° C Zugfestigkeiten von nicht weniger als 56,0 kg/cm² und Durchschlagfestigkeiten von nicht weniger als 1000 V/0,0254 mm aufweisen, wobei sie leicht zu Drahtisolierungen mit relativ dünnen Abmessungen, z. B. 0,397 mm, verarbeitet werden können und wobei keine Litze oder Schutzhülle notwendig ist.In the preparation of the composition according to the invention, the polymer, the magnesium silicate, the alkoxysilane and the other additives are intimately mixed with one another in a Banbury mixer. During this mixing operation, the magnesium silicate interacts with the alkoxysilane, which improves the electrical stability of the filler in water. A suitable curing agent, expediently a tertiary peroxide, is then incorporated into the mixture in order to bring about crosslinking of the polymer during curing. After hardening, in particular at elevated temperatures, the mass obtained has superior physical and electrical properties and working parameters, which are dealt with in detail below. For example, according to the present invention, it is possible to produce cured ^{compositions which have tensile strengths of not less than 56.0 kg / cm 2} and dielectric strengths of not less than 1000 V / 0.0254 mm at 150 ° C., while being easy to Wire insulation with relatively thin dimensions, e.g. B. 0.397 mm, can be processed and no braid or protective cover is necessary.

Falls gewünscht, kann das Polyäthylen allein oder in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Polymerisaten verwendet werden, dies hängt jedoch weitgehend von den Anforderungen ab, die an das Endprodukt gestellt werden. Die Masse umfaßt daher einen äthylenhaltigen Bestandteil, der aus Polyäthylen, Mischungen aus Polyäthylen und anderen Polymerisaten oder aber aus Copolymerisaten aus Äthylen und anderen mischpolymerisierbaren Monomeren besteht. Ein Äthylencopolymerisat verbessert im allgemeinen die Verarbeitbarkeit der Masse, und weiterhin erleichtert es eine erhöhte Füllstoff-Polymer-Wechselwirkung oder FüllstotTtoleranz und führt daher zu einem Produkt mit verbesserter physikalischer Festigkeit und elektrischen Eigenschaften. Geeignete Copolymerisate des Äthylens umfassen Vinylacetat, Äthylacrylat, und Buten-I, wobei das Copolymerisat 75 bis 90 Gewichtsprozent Äthylen aufweist und der Rest aus dem anderen polymerisierbaren Monomeren besteht. Im Vergleich mit einem Homopolymerisat des Polyäthylens trägt die mischpolymerisierbare Komponente, z. B. das Vinyacetat, zur besseren Verarbeitbarkeit und zu überlegenen Härtungsgeschwindigkeiten bei, und demzufolge kann die Isolationsmasse bei relativ höheren Geschwindigkeiten verarbeitet oder aufgetragen werden. Von gleicher Bedeutung ist, daß das Copolymerisat die Füllstoffverträglichkeit wesentlich steigert, so daß es möglich wird, die verwendete Füllstoffmenge in der Isoliermasse zu vergrößern. Im Endeffekt zeichnet sich die gehärtete Masse durch einen bemerkenswerten Anstieg der Zähigkeit und in den elektrischen Eigenschaften aus. Die Äthylenmenge in dem verwendeten Copolymerisat ändert die Eigenschaften des Endproduktes, und aus diesem Grunde kann die Menge variiert werden, um die gewünschten Resultate zu erhalten. Für gewisse Anwendungen, insbesondere für dünnwandige Isolationsmaterialien ohne Litzen oder Schutzhülle, besitzt ein Copolymer mit weniger als ungefähr 75 Gewichtsprozent Äthylenmonomeren keine ausreichenden physikalischen Eigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit. Wenn andererseits Verarbeitungseigenschaften und schnelle Härtungsgeschwindigkeiten gewünscht werden, sollte das Copolymerisat nicht mehr als etwa 9O°/o Äthylen aufweisen. Weiterhin vermindert sich die Füllstoffverträglichkeit mit einer ansteigenden Menge an Äthylenmonomeren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Copolymerisat mit etwa 75 bis 90 Gewichtsprozent Äthylen und 10 bis 25 Gewichtsprozent Vinylacetat verwendet. Ein optimales Gleichgewicht zwischen diesen Eigenschaften wird beispielsweise mit einer Masse erreicht, die 80 bis 85 Gewichtsprozent Äthylen und etwa 15 bis 20 Gewichtsprozent Vinylacetat aufweist.If desired, the polyethylene can be used alone or in conjunction with one or more others Polymers are used, but this largely depends on the requirements that are placed on the End product. The mass therefore comprises an ethylene-containing component, which is made of polyethylene, Mixtures of polyethylene and other polymers or of copolymers of ethylene and other copolymerizable monomers. An ethylene copolymer generally improves the processability of the mass, and furthermore it facilitates an increased filler-polymer interaction or fill level tolerance and therefore leads to a product with improved physical Strength and electrical properties. Suitable copolymers of ethylene include vinyl acetate, Ethyl acrylate, and butene-I, the copolymer having 75 to 90 percent by weight ethylene and the remainder consists of the other polymerizable monomer. In comparison with a homopolymer of the polyethylene carries the copolymerizable component, e.g. B. the vinyl acetate, for better processability and superior cure speeds, and consequently the Isolation compound can be processed or applied at relatively higher speeds. Of the same It is important that the copolymer significantly increases the filler compatibility, so that it is possible is to increase the amount of filler used in the insulating compound. In the end, the hardened mass with a remarkable increase in toughness and electrical properties out. The amount of ethylene in the copolymer used changes the properties of the end product, and for this reason the amount can be varied to obtain the results desired. For certain applications, especially for thin-walled insulation materials without strands or Protective shell, has a copolymer with less than about 75 weight percent ethylene monomers insufficient physical properties, especially tensile strength. On the other hand, if processing properties and fast curing rates are desired, the copolymer should contain no more than about 90% ethylene. Furthermore, the filler compatibility decreases with an increasing amount of ethylene monomers. In a preferred embodiment, a copolymer with about 75 to 90 percent by weight is used Ethylene and 10 to 25 percent by weight vinyl acetate are used. An optimal balance between these properties is achieved, for example, with a mass that is 80 to 85 percent by weight Ethylene and about 15 to 20 percent by weight vinyl acetate having.

Das Polyäthylen oder das Copolymerisat aus Äthylen kann mit einem chlorhaltigen Polymerisat, wie einem chlorierten Polyäthylen, chlorsulfoniertem Polyäthylen und einem Polyvinylchlorid, vermischt werden, um die flammhemmende Wirkung der Masse zu verbessern. Es ist an sich bekannt, daß die flammhemmenden Eigenschaften von Polyäthylenmassen durch Verwendung eines chlorhaltigen Polymers vergrößert werden können, und daß diese Massen bis zu etwa 35 Gewichtsprozent Chlor, bezogen auf das Gesamtgewicht aller anwesenden Polymerisate, enthaltenThe polyethylene or the copolymer of ethylene can be mixed with a chlorine-containing polymer, such as a chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene and a polyvinyl chloride, mixed to improve the flame retardant effect of the mass. It is known per se that the flame retardant Properties of polyethylene compounds increased by using a chlorine-containing polymer can be, and that these masses up to about 35 weight percent chlorine, based on the total weight of all polymers present

können. Ein höherer Chlorgehalt kann die mechanischen Eigenschaften der Masse, insbesondere die Zugfestigkeit, nachteilig beeinflussen. Die Chlormenge hängt von der im Endprodukt gewünschten flammhemmenden Eigenschaft ab. Für relativ dünnwandige Isolationsmaterialien ohne Litzen oder Schutzhüllen kann der Chlorgehalt 2 Gewichtsprozent betragen und dabei immer noch eine ausreichende flammhemmende Wirkung aufweisen. Im allgemeinen besitzen die nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Isolationen 2 bis 8 Gewichtsprozent Chlor, bezogen auf das Gesamtgewicht der anwesenden Polymerisate, und vorzugsweise etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent. Es ist wünschenswert, den geringsten Chlorgehalt zu verwenden, der eine ausreichende flammhemmende Wirkung ergibt, damit die gehärtete Masse den von den Underwriter-Laboratorien festgelegten Flammtest erfüllt. Die Zugfestigkeit des Endproduktes wird allgemein durch einen höheren Anteil an nicht chlorierten Polymerisaten oder Copolymerisaten ebenfalls vergrößert, es wird jedoch wenigstens ein Mindestgehalt von etwa 2 Gewichtsprozent Chlor, bezogen auf die gesamten Polymerisatanteile, verwendet, um dem Produkt die gewünschte flammhemmende Wirkung zu verleihen. Die Anteile der Ingredienzien können daher innerhalb der festgelegten Grenzen variiert werden, um die für die Isolationsmassen gewünschten mechanischen Eigenschaften und die Arbeitskenngrößen zu ergeben.be able. A higher chlorine content can affect the mechanical properties of the mass, especially the Tensile strength, adversely affect. The amount of chlorine depends on the flame retardant desired in the end product Property. For relatively thin-walled insulation materials without strands or protective covers the chlorine content can be 2 percent by weight and still have a sufficient level of flame retardancy Have an effect. In general, those made in accordance with the present invention have Isolations 2 to 8 percent by weight of chlorine, based on the total weight of the polymers present, and preferably about 3 to 5 percent by weight. It is desirable to have the least amount of chlorine to use, which gives a sufficient flame-retardant effect, so that the hardened mass Passed the flame test specified by the Underwriter Laboratories. The tensile strength of the end product is generally due to a higher proportion of non-chlorinated polymers or copolymers also increased, but there is at least a minimum content of about 2 percent by weight chlorine, based on the total polymer content, used to give the product the desired flame retardancy To give effect. The proportions of the ingredients can therefore be within the specified limits can be varied in order to achieve the mechanical properties and the working parameters required for the insulation masses to surrender.

Das bei der vorliegenden Erfindung als Füllstoff verwendete Magnesiumsilikat kann gewisse inerte Verunreinigungen enthalten, wozu z. B. Metalloxyde, deren Menge im Bereich von etwa 5 Gewichtsprozent des Füllstoffes liegt, gehören können. Der Feuchtigkeitsgehalt des Magnesiumsilikats wird in üblicher Weise auf weniger als 0,5 Gewichtsprozent reduziert, die Teilchengröße liegt in der Größenordnung von 2 Mikron im Durchmesser. Das spezifische Gewicht beträgt 2,5 bis 2,8. Es ist jedoch auch ein Magnesiumsilikatfüllstoff anwendbar, der eine plattenartige Struktur aufweist, eine Teilchengröße von nicht mehr als 6 Mikron besitzt und zweckmäßig eine spezifische Oberfläche von 18 bis 20 qm²/g (bestimmt nach der BET Gasabsorptionsmethode) und ein spezifisches Gewicht von etwa 2,7 bis 2,8 aufweist. Dieser Magnesiumsilikatfüllstoff ist besonders in dünnwandigen Isolationsmaterialien, die keine Litze oder Schutzhülle aufweisen, brauchbar.The magnesium silicate used as a filler in the present invention may contain certain inert impurities, including e.g. B. metal oxides, the amount of which is in the range of about 5 percent by weight of the filler, may include. The moisture content of the magnesium silicate is conventionally reduced to less than 0.5 percent by weight, the particle size is on the order of 2 microns in diameter. The specific weight is 2.5 to 2.8. However, it is also applicable to a Magnesiumsilikatfüllstoff having a plate-like structure, does not have a particle size greater than 6 microns and advantageously has a specific surface area of 18 up to 20 sqm ² / g (determined by the BET gas adsorption method) and a specific gravity of about 2 .7 to 2.8. This magnesium silicate filler is particularly useful in thin-walled insulation materials that do not have a braid or protective sheath.

Die Funktion der Füllstoffe in polymeren Isolationsmassen ist allgemein bekannt. In erster Linie steigert ein verstärkender Füllstoff die physikalischen Festigkeitseigenschaften der Masse, einschließlich beispielsweise Zugfestigkeit und Widerstand gegen plastisches Fließen bei erhöhten Temperaturen. Zusätzlich steigert der Füllstoff die feuerhemmende Wirkung und die Durchschlagsfestigkeit des gehärteten Produktes. In Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften des gehärteten Produktes kann daher die Menge des in die Masse einverleibten Füllstoffes variieren. In einer Masse, die ein Äthylencopolymerisat verwendet, ist die Füllstofftoleranz der Masse wesentlich gesteigert, und aus diesem Grund ist es möglich, den Füllstoffgehalt in einem relativ breiten Bereich zu variieren. Der Füllstoffgehalt kann im Bereich von etwa 25 bis 45 Gewichtsprozent der Masse variieren, und er liegt vorzugsweise bei etwa 30 bis 40 Gewichtsprozent. Wenn Mengen verwendet werden, die unter dem vorstehend genannten Minimalwert liegen, weist die gehärtete Masse nicht die gewünschten physikalischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Zerreißfestigkeit auf. Die maximale Menge an Füllstoff, die der Polyäthylenmasse einverleibt werden kann, hängt von der Füllstoff-Polymerisat-Wechselwirkung ab. Im allgemeinen ist es bei einer Polyäthylenmasse möglich, bis zu etwa 33 Gewichtsprozent Füllstoff zuzusetzen. Bei einem Copolymerisat, beispielsweise aus Äthylen und Vinylacetat,The function of fillers in polymeric insulation compounds is well known. Primarily a reinforcing filler increases the physical strength properties of the mass, including for example tensile strength and resistance to plastic flow at elevated temperatures. Additionally the filler increases the fire-retardant effect and the dielectric strength of the hardened Product. Depending on the desired properties of the cured product can therefore vary the amount of filler incorporated into the mass. In a mass that is an ethylene copolymer is used, the filler tolerance of the mass is significantly increased, and for this reason it is possible to vary the filler content in a relatively wide range. The filler content can be in the range vary from about 25 to 45 percent by weight of the composition, and is preferably from about 30 to 40 percent by weight. If amounts are used which are below the abovementioned minimum value, the cured composition does not have the desired properties physical properties such as tensile strength and tear strength. The maximal The amount of filler that can be incorporated into the polyethylene mass depends on the filler-polymer interaction away. In general, for a polyethylene composition, it is possible up to about 33 percent by weight Add filler. In the case of a copolymer, for example of ethylene and vinyl acetate,

ίο kann indessen die Menge des verstärkenden Füllstoffes bis zu etwa 45 Gewichtsprozent gesteigert werden. Im Endeffekt kann also eine Masse hergestellt werden, die, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, überlegene physikalische Eigenschaften und Arbeitskennzahlen aufweist.ίο, however, can change the amount of reinforcing filler can be increased up to about 45 percent by weight. In the end, a mass can be produced which, especially at elevated temperatures, have superior physical properties and Has working metrics.

Der Füllstoff wird mit einem Alkoxysilan behandelt, vorzugsweise mit einem Alkoxysilan, das aus einem niederen Alkylalkoxysilan, Alkenylalkoxysilan oder Alkinylalkoxysilan besteht. Halogenierte Silane wie Chlorsilane sind nicht erwünscht wegen ihrer korrosiven Wirkung und den schädlichen Einflüssen auf die elektrischen Eigenschaften. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden der Füllstoff und das Alkoxysilan dem polymeren Material getrennt zugesetzt, und die Mischung wird dann in einem Banbury-Mischer gemischt. Während dieser Mischoperation überzieht das Alkoxysilan offensichtlich den Füllstoff oder wirkt darauf ein, der seinerseits offensichtlich die Füllstoff-Polymerisat-Wechselwirkung erleichtert. Der Füllstoff wird mit etwa 0,2 bis 3 Gewichtsprozent Alkoxysilan behandelt. Ein Überschuß an Alkoxysilan wirkt offensichtlich als Weichmacher, der die Zugfestigkeit und die elektrischen Eigenschaften der gehärteten Massen herabzusetzen scheint und daher vermieden werden sollte. Geeignete Alkoxysilane umfassen beispielsweise Methyläthoxysilan, Methyltri-(2-methoxy)-silan, Dimethyl-diäthoxysilan, Allyltrimethoxysilan und Vinylsilane wie Vinyl-tri-(2-methoxy)-silan, Vinyltrimethoxysilan und Vinyltriäthoxysilan.The filler is treated with an alkoxysilane, preferably with an alkoxysilane made from a lower alkylalkoxysilane, alkenylalkoxysilane or alkynylalkoxysilane. Halogenated Silanes such as chlorosilanes are undesirable because of their corrosive effect and harmful influences on the electrical properties. In practicing the invention, the The filler and the alkoxysilane are added separately to the polymeric material and the mixture is added then mixed in a Banbury mixer. During this mixing operation, the alkoxysilane is coated obviously the filler or acts on it, which in turn obviously affects the filler-polymer interaction facilitated. The filler is treated with about 0.2 to 3 percent by weight alkoxysilane. An excess of alkoxysilane apparently acts as a plasticizer, the tensile strength and the seems to reduce the electrical properties of the cured masses and should therefore be avoided should. Suitable alkoxysilanes include, for example, methylethoxysilane, methyltri- (2-methoxy) silane, Dimethyl diethoxysilane, allyltrimethoxysilane and vinylsilanes such as vinyl-tri- (2-methoxy) -silane, vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.

Während der Mischoperation wird der Mischung ein geeignetes Härtungsmittel zugesetzt. Bei der typischen Mischoperation, beispielsweise auf einer Zwei-Rollen-Gummimühle oder auf einem Banbury-Mischer, wird zunächst das polymere Material zugesetzt, dann der Füllstoff und irgendwelche anderen Zusätze, wie Antioxidantien, Stabilisatoren, Pigmente und letztlich das Härtungsmittel. Die Mischoperation wird innerhalb eines Temperaturbereiches durchgeführt, der hoch genug ist, um die Mischung für die Verarbeitung ausreichend plastisch zu halten, jedoch unter der Reaktionstemperatur oder der Zersetzungstemperatur des Härtungsmittels liegt, so daß das Härtungsmittel sich nicht zersetzt und dadurch wenigstens eine teilweise Härtung oder Vernetzung des polymeren Materials während des normalen Mischzyklus bewirkt. Zweckmäßigerweise ist das bei dem Verfahren verwendeten Härtungsmittel ein Peroxyd, vorzugsweise ein tertiäres Peroxyd, das durch wenigstens eine Struktureinheit der FormelA suitable hardening agent is added to the mixture during the mixing operation. With the typical Mixing operation, for example on a two-roller rubber mill or on a Banbury mixer, the polymeric material is added first, then the filler and any others Additives such as antioxidants, stabilizers, pigments and finally the hardening agent. The shuffling operation is carried out within a temperature range high enough to produce the mixture for the To keep processing sufficiently plastic, but below the reaction temperature or the decomposition temperature of the curing agent, so that the curing agent does not decompose and thereby at least partial hardening or crosslinking of the polymeric material during the normal mixing cycle. Appropriately this is the case Method used hardening agent a peroxide, preferably a tertiary peroxide, which by at least a structural unit of the formula

C CC C

I II I

c—c—o—o—c—cc-c-o-o-c-c

. I I. I I

C CC C

gekennzeichnet ist, welches sich bei Temperaturenis marked, which is at temperatures

über 130° C zersetzt. Die Verwendung dieser Peroxyd-Härtungsmittel für die Durchführung einer Vernetzung in polymeren Verbindungen ist in den USA.-Patenten 3 079 370 und 2 888 424 von Recopio und Gilbert beschrieben worden. Ein anderes Härtungsmittel umfaßt acetylenische hochmolekulare Diperoxydverbindungen, die in der USA.-Patentschrift 3 214 422 beschrieben sind.decomposed above 130 ° C. The use of these peroxide curing agents for the implementation of a crosslinking in polymeric compounds is in the USA. patents 3,079,370 and 2,888,424 to Recopio and Gilbert. Another hardener includes acetylenic high molecular weight diperoxide compounds disclosed in U.S. Patent 3,214,422.

Der Anteil des verwendeten Peroxyds hängt weitgehend von den begehrten mechanischen Eigenschaften in dem gehärteten Produkt ab, beispielsweise von der Warmzugfestigkeit. Ein Bereich von etwa 0,5 bis 10 Gewichtsteilen Peroxyd auf 100 Teile des Gesamtgehaltes an Polymere erfüllt die meisten Anforderungen, und der gewöhnliche Anteil liegt in der Größen-Ordnung von 3 bis 4 Teilen Peroxyd. Bei einem typischen Herstellungsverfahren, bei dem ein tertiäres Peroxyd als Härtungsmittel verwendet wird, erfolgt das Mischen bei einer Temperatur von etwa 100 bis 130⁰C und vorzugsweise bei 110 bis 120⁰C. Wenn das Zusammenmischen bei einer Temperatur erfolgt, die wesentlich über dem vorstehend genannten Temperaturmaximum liegt, zersetzt sich das Peroxyd und bewirkt dadurch eine vorzeitige Härtung von wenigstens einem Teil der polymeren Verbindung. Dadurch ist die Masse schwierig zu verarbeiten, und das Endprodukt weist eine unregelmäßige oder aufgerauhte Oberfläche auf. Die resultierende zusammengemischte Mischung wird anschließend durch Strangpressen weiterverarbeitet, um einen Isolationsüberzug für Drähte oder Kabel zu liefern. Das verarbeitete Produkt wird dann durch übliche Dampfhärtung bei etwa 205 bis 210° C und 17,5 kg/cm² gehärtet.The proportion of peroxide used depends largely on the desired mechanical properties in the cured product, for example on the hot tensile strength. A range of about 0.5 to 10 parts by weight peroxide per 100 parts of total polymer content meets most requirements, and the usual proportion is on the order of 3 to 4 parts peroxide. In a typical manufacturing method in which a tertiary peroxide is used as curing agents, the mixing takes place at a temperature of about 100 to 130 ⁰ C and preferably at 110 to 120 ⁰ C. When the mixing is performed at a temperature substantially above about the is the maximum temperature mentioned, the peroxide decomposes and thereby causes a premature hardening of at least part of the polymeric compound. This makes the mass difficult to process and the end product has an irregular or roughened surface. The resulting blended mixture is then further processed by extrusion to provide an insulating coating for wires or cables. The processed product is then hardened by conventional steam hardening at about 205 to 210 ° C. and 17.5 kg / cm ^2.

An Hand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert:The invention is further explained using the following examples:

Beispiel IExample I.

Eine Isolationsmasse wurde durch Verarbeiten von 91,6 Teilen eines Copolymerisats aus 83 Gewichtsprozent Äthylen und 17 Gewichtsprozent Vinylacetat zusammen mit 8,4 Teilen chloriertem Polyäthylen, 0,9 Teilen Kalzium-Stearat als Gleitmittel, 2,8 Teilen Bleistabilisator, 3,7 Teilen Farbpigment und 1,5 Teilen Polytrimethyldihydrochinolin als Antioxidans auf einem Banbury-Mischer bei einer Mischtemperatur von etwa 93 bis 121° C verarbeitet, bis die Mischung auf der Mischwalze sich miteinander verbunden hatte. Anschließend wurden 72,5 Teile Magnesiumsilikat-Füllstoff sowie 0,9 Teile Vinyl-tri-(2-methoxyäthoxy)-silan zugesetzt und die Mischoperation auf dem Banbury-Mischer fortgesetzt, bis die Mischung im wesentlichen homogen war. Sobald die Mischung auf der Mühle gleichmäßig war und die Temperatur auf etwa 104 bis 11O⁰C einreguliert war, wurden 3,2 Teile Di-a-cumy-peroxyd zugesetzt und wie bei den vorhergehenden Zusätzen in die Masse eingearbeitet. Die zusammengemischte Masse wurde dann von der Mühle abgezogen, auf Raumtemperatur abgekühlt und durch herkömmliche Mittel granuliert und dann zur Beschickung eines üblichen Extruders verwendet, um als Isolationsmaterial auf Drähte aufgepreßt zu werden.An insulation compound was prepared by processing 91.6 parts of a copolymer of 83 percent by weight ethylene and 17 percent by weight vinyl acetate together with 8.4 parts of chlorinated polyethylene, 0.9 parts of calcium stearate as a lubricant, 2.8 parts of lead stabilizer, 3.7 parts of color pigment and 1.5 parts of polytrimethyldihydroquinoline as an antioxidant processed on a Banbury mixer at a mixing temperature of about 93 to 121 ° C until the mixture had bonded together on the mixing roller. 72.5 parts of magnesium silicate filler and 0.9 parts of vinyl tri- (2-methoxyethoxy) silane were then added and the mixing operation continued on the Banbury mixer until the mixture was essentially homogeneous. Once the mixture was uniformly on the mill and the temperature was controlled to about 104 to 11O ⁰ C, 3.2 parts of di-a-cumy peroxide were added and incorporated as in the foregoing additives into the mass. The commingled mass was then withdrawn from the mill, cooled to room temperature and granulated by conventional means and then used to feed a conventional extruder to be pressed onto wires as insulation material.

Die zusammengemischte Masse wurde in einer Wandstärke von 0,397 mm auf einen festen Leiter mit einem Durchmesser von etwa 0,1 cm aufgepreßt, und zwar mit einer Extrusionsgeschwindigkeit, die so eingestellt war, daß sich für die Härtung in einer Dampfkammer, die auf einer Temperatur von etwa 204° C und einem Druck von 17,5 kg/cm² gehalten war, eine Verweilzeit von 15 bis 20 Sekunden ergab.The mixed mass was pressed with a wall thickness of 0.397 mm on a solid conductor with a diameter of about 0.1 cm, with an extrusion speed which was adjusted so that it is suitable for curing in a steam chamber, which is at a temperature of about 204 ° C and a pressure of 17.5 kg / cm ² , gave a residence time of 15 to 20 seconds.

Tabelle ITable I.

Neues ErzeugnisNew product

NeoprenNeoprene

Wandstärke Wall thickness

Ursprüngliche physikalische Eigenschaften:Original physical properties:

Zugfestigkeit tensile strenght

Dehnung strain

Physikalische Eigenschaften bei 150⁰CPhysical properties at 150 ^° C

Zugfestigkeit tensile strenght

Dehnung strain

U. L. horizontaler FlammentestU. L. horizontal flame test

Abgebrannte Strecke Burned track

Abtropfende brennende Teilchen Burning particles dripping off

Plastisches Fließen bei 135° CPlastic flow at 135 ° C

kV bis zum Durchschlag kV until breakdown

DurchschlagfestigkeitDielectric strength

V pro 0,0254 mm in Wasser bei Raumtemperatur IsolationswiderstandV per 0.0254 mm in water at room temperature insulation resistance

Megaohm/305 m, 20 Std. bei 15,6° C Megaohm / 305 m, 20 hours at 15.6 ° C

nach 7 Tagen in Wasser bei 75° C after 7 days in water at 75 ° C

Ozon, in 0,03 % Konzentration, 6,35-mm-Dorn Ozone, at 0.03% concentration, 6.35 mm mandrel

Mechanische Wasserabsorption, mg/6,45 cm² Mechanical water absorption, mg / 6.45 cm ²

Hitzealterung — DehnungHeat aging - stretching

17 Tage bei 136°C, °/o orig 17 days at 136 ° C, ° / o orig

90 Tage bei 113° C, % orig 90 days at 113 ° C,% orig

0,397 mm0.397 mm

0,794 mm0.794 mm

195 kg/cm²
21O°/o195 kg / cm ²
210 ° / o 108,5 kg/cm²
600%108.5 kg / cm ²
600% 83 kg/cm²
140%83 kg / cm ²
140% 28 kg/cm²
350%28 kg / cm ²
350% + 50,8 mm
keine+ 50.8 mm
none + 25,4 mm
keine+ 25.4 mm
none 20,1 kV20.1 kV 18,3 kV18.3 kV 12501250 600600 3192
44563192
4456 139
46 139
46 keine Rißbildung
nach 3 Monatenno cracking
after 3 months versagte nach
3 Stundenfailed after
3 hours 55 125125 58
7458
74 brüchig
brüchigbrittle
brittle 709 624/399709 624/399

Das Erzeugnis wurde im Vergleich mit einem neoprenüberzogenen Standarddraht ausgewertet, der eine 0,794 mm dicke Neoprenwand auf einem massiven Leiter mit einem Durchmesser von etwa 0,1 cm aufwies. Die Testergebnisse sind in der vorstehenden Tabelle aufgeführt und veranschaulichen die ausgezeichneten Arbeitskennzahlen des erfindungsgemäßen Erzeugnisses, und sie zeigen in vieler Hinsicht die überlegene Leistungsfähigkeit oder die gleiche Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Drahtisolation, die nur die Hälfte der beim Neopren erforderlichen Wandstärke aufweist.The product was evaluated in comparison with a standard neoprene-covered wire, the one 0.794 mm thick neoprene wall on a solid conductor approximately 0.1 cm in diameter. The test results are shown in the table above and illustrate the excellent ones Performance indicators of the product according to the invention, and they show in many respects the superior performance or the same performance as the wire insulation according to the invention, which has only half the wall thickness required for neoprene.

Der Horizontal-Flammtest wird nach den von den Underwriter-Laboratorien aufgestellten »Standard for Safety, Rubber Insulated Wires and Cables«, U. L. 44, 6. Ausgabe, durchgeführt. Bei diesem Test wird die Geschwindigkeit gemessen, mit der eine Flamme entlang einer horizontalen Probe des fertigen Drahtes oder Kabels weiterläuft, und dieser Test erfordert weiterhin, daß keine brennenden Tropfen oder Teilchen während oder nach der Anwendung der Testflamme von der Probe abfallen. Die bei diesem Versuch erhaltenen Resultate zeigen, daß für dünnwandige Anwendungen, beispielsweise bei der Verwendung als Leiterdraht in Fluoreszenz-Lampen-Vorschaltgeräten, das erfindungsgemäße Isolationsprodukt zufriedenstellend arbeitet.The horizontal flame test is carried out according to the »Standard for Safety, Rubber Insulated Wires and Cables, "U. L. 44, 6th Edition. In this test, the Measured speed of a flame along a horizontal sample of the finished wire or cable continues to run, and this test still requires that no burning droplets or particles fall off the sample during or after the application of the test flame. The one in this attempt The results obtained show that for thin-walled applications, for example when using as a conductor wire in fluorescent lamp ballasts, the insulation product according to the invention works satisfactorily.

Bei der Prüfung des plastischen Flußes wird ein Kabel oder eine Drahtprobe von 55,88 cm Länge abgeschnitten und an jedem Ende die Isolierung auf eine Länge von 2,54 cm entfernt. Ein glatter Messingstab von 3,175 mm Durchmesser wird zu einem Ring von 31,75 mm Durchmesser gebogen und an einem Haken aufgehängt. Das Kabel wird durch den Messingring geführt, und die von der Isolierung befreiten Enden des Kabels werden aneinander befestigt. Die Kabelschleife wird von dem Messingring getragen und ein Gewicht von 1,36 kg an die Kabelschleife gehängt Diese Anordnung wird dann einer 6stündigen Hitzealterung bei 135⁰C in einem gut ventilierten Ofen unterworfen. Die Probe wird dann 1 Stunde lang auf Raumtemperatur abgekühlt, und anschließend wird eine Spannung von 6000 Volt Wechselstrom 1 Minute lang zwischen Kabelleiter und Messingring angelegt.In the plastic flow test, a cable or wire sample 55.88 cm in length is cut and the insulation is stripped for 2.54 cm at each end. A smooth brass rod 3.175 mm in diameter is bent into a ring 31.75 mm in diameter and hung on a hook. The cable is passed through the brass ring and the stripped ends of the cable are fastened together. The cable loop is carried by the brass ring and a weight of 1.36 kg of the cable loop hanged This arrangement then a 6-hour heat aging at 135 ⁰ C in a well ventilated oven is subjected. The sample is then cooled to room temperature for 1 hour, and then a voltage of 6000 volts AC is applied for 1 minute between the cable conductor and the brass ring.

Für den dielektrischen Test wird eine zwei Fuß lange Probe abgeschnitten und von jedem Ende der Probe 2,54 cm von der Umhüllung befreit. Die Probe wird dann auf einem Dorn von 6,35 mm Durchmesser gewickelt, und zwar in einer solchen Weise, daß die aneinanderliegenden Kabel gegeneinanderstoßen. Die Kabelprobe wird dann von dem Dorn abgewickelt, und das Verfahren wird wiederholt, wobei das Kabel in entgegengesetzter Richtung auf den Dorn aufgewickelt wird. Die Probe wird dann von dem Dorn entfernt und in Leitungswasser mit einer Temperatur von 20 bis 25° C in einer solchen Weise eingetaucht, daß die von der Isolierung befreiten Leiterenden außerhalb des Wassers sind. Zwischen dem Kabelleitcr und dem Wasser wird dann 1 Minute lang eine Spannung von 6000 Volt Wechselstrom angelegt. For the dielectric test, a two foot long sample is cut off and from each end of the Sample freed from the wrapping an inch. The sample is then placed on a 6.35 mm diameter mandrel wound in such a way that the cables abutting one another butt against each other. The cable sample is then unwound from the mandrel and the process repeated, wherein the cable is wound onto the mandrel in the opposite direction. The sample is then from the mandrel removed and placed in tap water at a temperature of 20-25 ° C in such a way immersed so that the conductor ends stripped of the insulation are out of the water. Between A voltage of 6000 volts alternating current is then applied to the cable conductor and the water for 1 minute.

Der Isolationswiderstandstest wird nach der Richtlinie Nr. 44 der Underwriter-Laboratorien »Standards for Insulated Wires and Cables«, 6. Ausgabe 1961, durchgeführt. Nach diesem Test werden 15,24 m Draht in Wasser getaucht, welches auf 15,6° C 20 Stunden lang gehalten wird, und der Widerstand wird gemessen. Anschließend wird es 7 Tage lang in Wasser von 75° C getaucht, dann auf 15,6° C abgekühlt und der Widerstand wiederum gemessen. Dieser Test ist wichtig, um die Feuchtigkeitsstabilität der Isolation zu veranschaulichen, und die Testresultate zeigen die überlegene Leistungsfähigkeit des neuen erfindungsgemäßen Produktes.The insulation resistance test is carried out in accordance with Directive No. 44 of the Underwriter Laboratories »Standards for Insulated Wires and Cables ”, 6th edition, 1961. After this test, he will be 15.24 m Wire immersed in water held at 15.6 ° C for 20 hours and the resistance is being measured. It is then immersed in water at 75 ° C for 7 days, then cooled to 15.6 ° C and the resistance measured again. This test is important to the moisture stability of the Isolation to illustrate, and the test results show the superior performance of the new product according to the invention.

Der Ozontest wird nach der Richtlinie Nr. S-19-81, Paragraph 68, 5. Ausgabe, Januar 1964, der I. P. C. Z. A. durchgeführt. Die Testproben werden am Ende von 3 Stunden der festgesetzten Testperiode begutachtet. Die Neoprenprobe versagte dabei, weil sie bemerkenswerte Sprünge zeigt, während das erfindungsgemäße Produkt sogar nach 3 Monaten keine Sprünge aufwiest.The ozone test is carried out according to guideline No. S-19-81, Paragraph 68, 5th edition, January 1964, performed by I. P. C. Z. A. The test samples are appraised at the end of 3 hours of the stipulated test period. The neoprene sample failed because it shows noticeable cracks, while the product according to the invention shows none even after 3 months Shows jumps.

Bei dem nach der Richtlinie Nr. 44 der Underwriter-Laboratorien »Rubber Insulated Wires and Cables«, Anhang A-2, 6. Ausgabe, Mai 1961, durchgeführten Wasserabsorptionstest wurde der Draht 7 Tage lang in Wasser von 70° C eingetaucht. Auch hierbei zeigte das erfindungsgemäße Produkt überlegene Eigenschaften.According to the guideline No. 44 of the Underwriter Laboratories »Rubber Insulated Wires and Cables ”, Appendix A-2, 6th Edition, May 1961, the wire Immersed in 70 ° C water for 7 days. Here too, the product according to the invention was superior Properties.

Der Hitzealterungstest wurde ebenfalls nach der Richtlinie Nr. 44 »Rubber Insulated Wires and Cables«, 6. Ausgabe, 1961, der Underwriter-Laboratorien durchgeführt. Die Drahtisolation gemäß der vorliegenden Erfindung erlangte in diesem Test die Genehmigung, die für Drähte für kontinuierlichen Betrieb bei 105° C erforderlich ist.The heat aging test was also carried out according to guideline No. 44 »Rubber Insulated Wires and Cables, 6th Edition, 1961, of the Underwriters Laboratories. The wire insulation according to the The present invention gained approval in this test for wires for continuous Operation at 105 ° C is required.

Beispiel 2Example 2

Zum Nachweis der durch die Verwendung von Magnesiumsilikat, das mit einem Alkoxysilan beschichtet ist, gegenüber einem in gleicher Weise behandelten Aluminiumsilikat als Füllstoff erzielten Vorteile wurden die beiden Füllstoffe in ein Copolymeres aus Äthylen und Vinylacetat eingearbeitet.To demonstrate by the use of magnesium silicate coated with an alkoxysilane is, compared to an aluminum silicate treated in the same way as a filler Advantages, the two fillers were incorporated into a copolymer of ethylene and vinyl acetate.

Tabelle IITable II

Bestandteile Copolymer aus Äthylen undComponents copolymer of ethylene and

Vinylacetat Vinyl acetate

Chloriertes Polyäthylen Chlorinated polyethylene

Aluminiumsilikat Aluminum silicate

Magnesiumsilikat Magnesium silicate

Vinyl-tris-(2-methoxyäthoxy)-Vinyl tris (2-methoxyethoxy) -

silan silane

Di-a-cumylperoxydDi-a-cumyl peroxide

(40% aktiv) (40% active)

PolytrimethyldihydrochinolinPolytrimethyldihydroquinoline

(Antioxydationsmittel) (Antioxidant)

Calciumstearat (Gleitmittel) ..
Dibasisches Bleiphthalat
(Stabilisator) Calcium stearate (lubricant) ..
Dibasic lead phthalate
(Stabilizer)

Testergebnisse Ursprüngliche ZugfestigkeitTest results Original tensile strength

in kg/cm² in kg / cm ²

Zugfestigkeit in kg/cm² Tensile strength in kg / cm ²

bei 150⁰C at 150 ^° C

Durchschlagfestigkeit in Volt/
0,0254 mm Schichtdicke in
Wasser bei Raumtemperatur ..Dielectric strength in volts /
0.0254 mm layer thickness in
Water at room temperature ..

Versuch Nr.Attempt no.

1 I 21 I 2

90 10 7090 10 70

1,5 101.5 10

1,5 1,01.5 1.0

178 33178 33

940940

90 1090 10

7070

1,5 101.5 10

217 67217 67

14611461

Die aus der vorstehenden Tabelle ersichtlichen Bestandteile wurden in einem Banbury-Mischer vermengt anschließend mit einem 2-Walzen-Walzwerk bei einer Temperatur von 82 bis 88° C homogenisiert und anschließend mit Dampf 15 Sekunden bei einem Druck von 16,5 kg/cm² gehärtet.The ingredients shown in the table above were mixed in a Banbury mixer, then homogenized using a 2-roll mill at a temperature of 82 to 88 ° C. and then cured ^{with steam for 15 seconds at a pressure of 16.5 kg / cm 2} .

An den Proben wurden nach dem ASTM D 412-64-According to ASTM D 412-64-

T-Verfahren die Zugfestigkeit und nach dem ASTM D 149-61-Verfahren die Durchschlagfestigkeit bestimmt. Den Meßergebnissen ist zu entnehmen, daß unter gleichen Bedingungen durch Magnesiumsilikat (Versuch Nr. 2) gegenüber Aluminiumsilikat überraschend bessere Werte erhalten werden. Die angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile.T method the tensile strength and according to the ASTM D 149-61 method the dielectric strength definitely. The measurement results show that under the same conditions by magnesium silicate (Experiment no. 2) surprisingly better values can be obtained compared to aluminum silicate. The specified Parts mean parts by weight.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wärmehärtbare Masse zur Herstellung von isolierenden Stoffen für elektrische Drähte und Kabel, bestehend aus1. Thermosetting compound for the production of insulating materials for electrical wires and Cable consisting of a) Polyäthylen, Mischungen aus Polyäthylen und anderen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten aus Äthylen und anderen mischpolymerisierbaren Monomeren, wobei die Äthylenmischpolymerisate 75 bis 90 Gew.-°/o einpolymerisiertes Äthylen enthalten,a) Polyethylene, mixtures of polyethylene and other polymers or copolymers of ethylene and other copolymerizable monomers, the ethylene copolymers being 75 to 90% by weight contain polymerized ethylene, b) einem üblichen Peroxyd-Härtungsmittel für die Vernetzung der Masse in einer Menge von 0,5 bis lOGew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der Masse, undb) a conventional peroxide curing agent for the crosslinking of the mass in an amount from 0.5 to 10% by weight based on the weight of the mass, and c) einem mit einer siliziumorganischen Verbindung behandelten Füllstoff,c) a filler treated with an organosilicon compound,