DE10124755B4 - Verwendung einer halogenfreien Polymerzusammensetzung als Isoliermaterial für elektrische Leiter - Google Patents

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Abstract

Verwendung einer halogenfreien Polymerzusammensetzung mit:
(a) einem Grundpolymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wenigstens einem Polyolefinpolymer;
(b) einem Füller, der wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydraten, Oxiden, Carbonaten, Talken, Tonen, Molybdaten, Borsten, Stannaten, Graphit, Ruß, Silikaten und Phosphaten enthält;
(c) einem Additiv, das wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Antioxidant, einem Organosilan, Pigmenten und einem Schmiermittel enthält;
(d) einem mit ungesättigten Dicarboxylanhydriden modifizierten thermoplastischem Polymer, wobei die Anhydride gegebenenfalls ganz oder zum Teil durch eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl- und Carboxylatgruppen, ersetzt sind; und
(e) einem Nanotonfüller,
als Isoliermaterial für elektrische Leiter.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer auf Olefinpolymeren basierenden thermoplastischen halogenfreien Elastomerzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen isolierten Leiter, der eine Mehrzahl von isolierten Drähten enthält, wobei die Drähte von der auf Olefinpolymeren basierenden thermoplastischen halogenfreien Elastomerzusammensetzung umgeben sind. Die Zusammensetzungen haben geringe Rauch-, Korrosivitäts-, Toxizitäts- und Wärmefreisetzungseigenschaften sowie eine günstige Flammenbeständigkeit und günstige Verkohlungseigenschaften mit nicht tropfendem Verhalten, wobei günstige elektrische Isolierungseigenschaften erhalten bleiben.
  • Die bevorzugte Zusammensetzung kann als elektrische Isolierung, Isolierschicht, Ummantelung (Hülle), Puffer, Kreuzgewebe (Spline), Schirmung und/oder als Trennmaterialien bei der Herstellung von optischen Fasern oder elektrischen Drähten und Kabeln verwendet werden.
  • Eine breite Vielfalt von elektrischen Leitern und elektrischen Kabeln sind in einer breiten Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten in modernen Gebäuden installiert.
  • Einige dieser Anwendungsmöglichkeiten umfassen Datenübertragung für Computersysteme, Sprachübermittlungen sowie Steuersignalübertragung für die Gebäudesicherheit, Feueralarm und Umweltkontrollsysteme. Einige dieser Kabelnetzwerke sind häufig in dem Zwischenraum zwischen der abgehängten Decke und dem darüberliegenden Boden installiert, der im folgenden als der Verteilerbereich bezeichnet wird. Elektrische Leiter und Kabel, die durch Verteilerbereiche verlaufen, unterliegen speziellen Vorschriften z. B. des US-amerikanischen National Electric Code ("NEC").
  • Die nicht vorveröffentlichte EP 1 268 656 B1 offenbart eine Polypropylen-Nanokomposit-Zusammensetzung, umfassend ein maleiniertes Polypropylen-Polymer und ein kationenaustauschendes, geschichtetes Silicat-Material, welche sich insbesondere für die Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils eignet. Ferner beschreibt die JP-A-2000080213 eine flammfeste Polyolefinharzzusammensetzung zur Verwendung als Beschichtungsmaterial für Kabel, umfassend ein Polyolefinharz, ein Metallhydrat, einen anorganischen Füllstoff und ein Schmiermittel. Des Weiteren offenbart die US-A-5 910 523 eine Polyolefinzusammensetzung, die zur Herstellung von Formartikeln verwendet werden kann, umfassend ein Polyolefin, einen Tonfüller, ein mit dem Füller umgesetztes aminofunktionelles Silan und ein carboxyliertes oder maleiniertes Polyolefin, das mit dem aminofunktionellen Silan nach dem Umsetzen des Silans mit dem Füllstoff umgesetzt worden war.
  • Die US-amerikanische National Fire Protection Association ("NFPA") hat die möglichen Gefahren durch Feuer und Rauch infolge brennender Kabel in Verteilerbereichen erkannt und eine Norm für flammenverzögernde und rauchunterdrückende Kabel in den NEC aufgenommen. Diese Norm erlaubt die Verwendung von Kabeln ohne Ummantelung, solange die Kabel geringe Rauchentwicklungs- und Flammenverzögerungseigenschaften aufweisen. Die Testmethode, die für solche Unterscheidungen verwendet wird, ist der Steiner-Tunnel-Flammentest. Diese Methode wurde als US-amerikanische NFPA 262 und Underwriters Laborstory (UL) 910 übernommen. Die Testbedingungen sind wie folgt: Eine Flamme mit 87922 W (300000 BTU/hour) wird für 20 Minuten auf einen Kabelträger gerichtet, der 0,31 m (1 Fuß) breit und 7,32 m (24 Fuß) lang ist und horizontal in dem Steiner-Tunnel montiert ist. Die Kriterien zum Bestehen des Flammentests sind eine maximale Flammenausbreitung von 1,52 m (5 Fuß), eine maximale optische Dichte des Rauches, die kleiner oder gleich 0,5 ist und eine durchschnittliche optische Dichte des Rauchs, die kleiner oder gleich 0,15 ist.
  • Das meist verwendete Telekommunikationskabel hat vier nicht abgeschirmte, miteinander verdrehte Paare von isolierten Leitern (4UTP). Eine Mehrzahl dieser Kabel verwendet fluorierte Ethylen/Propylenpolymere (FEP) als Isoliermaterial der Wahl mit einer Polyvinylchlorid-Ummantelung mit einer geringen Rauchentwicklung. Die Vorteile von FEP sind exzellente elektrische Eigenschaften und ein hohes Maß an Flammenverzögerung. FEP hat jedoch auch viele Nachteile. FEP ist sehr teuer und tropft von Kabel, wenn es einer Flamme ausgesetzt ist. Dieses heiße geschmolzene Polymer setzt darüber hinaus ein sehr aggressives saures Gas in Form von Wasserstoffluorsäure (HF) frei. Dieses Gas ist für Menschen, selbst wenn sie nur geringen Mengen ausgesetzt sind, extrem toxisch.
  • Ein Isoliermaterial oder eine Kombination von Materialien, die alle Anforderungen hinsichtlich Elektrik und Rauchentwicklung der NFPA 262 erfüllen und nicht von dem Kabel heruntertropfen, wenn sie einer Flamme ausgesetzt sind, gering toxisch sind, eine geringe Korrosivität aufweisen und zu geringeren Kosten erhältlich sind, wären für diese Anwendung nützlich. Dieser Bedarf resultiert aus den Bestrebungen der Industrie, einige der FEP durch ein anderes billigeres Material zu ersetzen. Bis heute gibt es keine Isolierungszusammensetzung, die in der Lage war, die FEP-Isolierung in den Telekommunikationskabeln vollständig zu ersetzen.
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt Polymerzusammensetzungen, die zur Verwendung als Isoliermaterial für elektrische Leiter geeignet sind und die FEP-Isolierungen vollständig oder teilweise ersetzen können, nicht von den Kabeln tropfen, wenn sie einer Flamme ausgesetzt sind, eine geringe Toxizität und Korrosivität aufweisen und zu deutlich geringeren Kosten erhältlich sind.
  • Die zur Verwendung als Isoliermaterial für elektrische Leiter geeigneten verbesserten halogenfreien Polymerzusammensetzungen umfassen:
    • (a) ein Grundpolymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wenigstens einem Polyolefinpolymer;
    • (b) einen Füller, der wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydraten, Oxiden, Carbonaten, Talken, Tonen, Molybdaten, Borsten, Stannaten, Graphit, Ruß, Silikaten und Phosphaten, umfasst;
    • (c) ein Additiv, das wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Antioxidant, einem Organosilan, Pigmenten und einem Schmiermittel, umfasst;
    • (d) ein mit ungesättigten Dicarboxylanhydriden modifiziertes thermoplastisches Polymer, wobei die Anhydride gegebenenfalls ganz oder zum Teil durch eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl- und Carboxylatgruppen, ersetzt sind; und
    • (e) einem Nanotonfüller.
  • Bei bevorzugten verbesserten halogenfreien Polymerzusammensetzungen wird das wenigstens eine Polyolefinpolymer aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen (PE) (einschließlich Polyethylen mit sehr geringer Dichte (VLDPE), Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE)), Polypropylen (PP), Ethylenpropylencopolymer (manchmal als Ethylenpropylengummi (EPR) bezeichnet), Ethylenvinylacetat (EVA), Ethylenethylacrylat (EEA), Ethylen methylacrylat (EMA), Copolymeren mit Ethylenmonomereinheiten und Terpolymeren mit Ethylenmonomereinheiten ausgewählt. Das wenigstens eine Polyolefinpolymer kann durch jedes geeignete Verfahren, wie z. B. chemisches Quervernetzen unter Verwendung organischer Peroxide oder chemisches Pfropfen unter Verwendung von Acryl- oder Maleinsäuren quervernetzt oder gepfropft werden.
  • Bei bevorzugten verbesserten halogenfreien Polymerzusammensetzungen wird der Nanotonfüller aus der Gruppe bestehend aus synthetischen Silikatmontmorilloniten, natürlichen geschichteten Silikatmontmorilloniten (der Hauptanteil aus dem Tonmineral Bentonit) und einem geschichteten Aluminiumoxidsilikat ausgewählt.
  • Bei dem bevorzugten Nanotonfüller weisen die einzelnen Plättchen einen Durchmesser von ungefähr 1 μm und ein Streckungsverhältnis von ungefähr 1000:1 auf. Es ist diese Morphologie, die zu verbesserten Sperreigenschaften gegen Feuchtigkeit, erhöhter Deformationsbeständigkeit der Zusammensetzung, erhöhter Beständigkeit der Zusammensetzung gegen Ausbleichen und/oder Ausblühen, verbesserter mechanischer Festigkeit (Zugmodul und Biegemodul), einem beträchtlichen Abfall der Wärmefreisetzungsrate und der Rauchemissionseigenschaften und einer verbesserten Flammenverzögerung der Polymerzusammensetzungen führt. Die Nanotonfüller sind vorzugsweise chemisch modifiziert, um die Hydrophobizität ihrer Oberflächen zu erhöhen.
  • Die hierin beschriebene Zusammensetzung kann zur Bereitstellung von verbesserten isolierten Drähten verwendet werden, welche einen Draht und wenigstens eine oben beschriebene Polymerzusammensetzung, die den Draht umgibt, umfasst. Verbesserte isolierte Leiter umfassen eine Mehrzahl von vorstehend beschriebenen, gebündelten, zusammengedrehten und/oder zusammengebundenen isolierten Drähten.
  • Obwohl die beschriebenen verbesserten halogenfreien Polymerzusammensetzungen hierin mit Bezug auf isolierte Drähte von Telekommunikationskabeln beschrieben werden, sind sie nicht darauf beschränkt. Die hierin beschriebenen verbesserten Polymerzusammensetzungen sind für Anwendungen einsetzbar, bei denen Flammenbeständigkeit, Kohlebildung, geringe Rauchemission, geringe Korrosivität, geringe Toxizität und geringe Wärmefreisetzungseigenschaften erwünscht sind, wobei gleichzeitig günstige elektrische Isolierungseigenschaften erhalten bleiben.
  • Die Polyolefinmischungen, die in den Zusammensetzungen einsetzbar sind, werden aus der Gruppe bestehend aus VLDPE, LDPE, LLDPE, HDPE, PP, EPR, EVA, EEA, EMA, EBA, Copolymeren mit Ethylenmonomereinheiten und Terpolymeren mit Ethylenmonomereinheiten ausgewählt. Die bevorzugte Polyolefinmischung wird aus der Gruppe bestehend aus VLDPE und HDPE ausgewählt. Die Polyolefinmischung wird vorzugsweise in einer Menge von 100 Gewichtsteilen eingesetzt.
  • Der Füller in den Zusammensetzungen enthält eine oder mehrere Substanzen aus der Gruppe bestehend aus Metallhydraten, Oxiden, Carbonaten, Talken, Tonen, Molybdaten, Borsten, Stannaten, Ruß, Silikaten und Phosphaten. Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten ungefähr 200 Gewichtsteile Füller pro hundert Gewichtsteile, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers.
  • Das Additivpaket enthält Antioxidanten, Organosilane, Pigmente und Schmiermittel, ist aber nicht darauf beschränkt. Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten auch Antioxidantstabilisatoren und Schmiermittel. In den bevorzugten Zusammensetzungen umfasst das Additivpaket ungefähr 5 Gewichtsteile, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers.
  • Die Zusammensetzungen enthalten mit ungesättigten Dicarboxylanhydriden modifizierte thermoplastische Polymere, wobei die Anhydride ganz oder zum Teil durch Carboxyl- oder Carboxylat-Funktionalitäten ersetzt sein können. Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten mit Maleinanhydrid modifizierte Polyolefine in einer Menge von 5 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers.
  • Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen enthalten geeignete Nanotonfüller, die synthetische und/oder natürliche geschichtete Silikatmontmorillonite (der Hauptanteil aus dem Tonmineral Bentonit) oder ein geschichtetes Aluminiumoxidsilikat sind, dessen einzelne Plättchen ungefähr einen Durchmesser von 1 μm aufweisen, der ihnen ein Streckungsverhältnis von ungefähr 1000:1 gibt. Die Nanotonfüller sind vorzugsweise chemisch modifiziert, um die Hydrophobizität ihrer Oberflächen zu erhöhen, wodurch die Effektivität des Feuerverhaltens der Nanotonfüller verbessert wird. Tabelle 1 zeigt die Arbeitszusammensetzungsbereiche für die hierin beschriebenen Zusammensetzungen. Tabelle 1
    Zusammensetzung Gewichtsteile
    Olefinpolymer-Mischungssystem 85–100
    Füller-System 0,01–300
    Additivpaket 0,01–15
    Funktionalisiertes Polyolefin 0,01–10
    Nanoton (oberfächenmodifiziert) 0,01–10
    Typische Eigenschaften
    Shore-Härte-Prüfung D 30–70
    Zugfestigkeit, N/mm2 (psi) 10,3–17,2 (1500–2500)
    Dehnung, % 100–500
    Sauerstoffindex, % 20–50
    Dielektrische Konstante, 1 MHz 2,25–3,20
    Dissipationsfaktor, 1 MHz 0,001–0,0001
    Kegelkalorimetry, 50 kW/m2, Wärmefluss
    Höchste Wärmefreisetzungsrate, kW/m2 75–90
    Durchschnittliche Wärmefreisetzungsrate, kW/m2 70–85
    Höchste spezifische Extinktionsfläche (m2/kg) 100–250
    Durchschnittliche spezifische Extinktionsfläche, m2/kg 40–120
  • Die Zusammensetzungen wurden genauer ausgewertet, indem Laborchargen hergestellt und deren physikalische und elektrische Eigenschaften sowie deren Verbrennungseigenschaften untersucht wurden. Einige der Chargen wurden darüber hinaus zu Telekommunikationskabeln geformt und gemäß dem horizontalen NFPA 262 Brandtest (Steiner-Tunnel-Test) ausgewertet.
  • Die Zusammensetzungsbeispiele in Tabelle 2 wurden unter Verwendung eines Buss MDK 46-15D-Kneters gemischt. Tabelle 2 enthält darüber hinaus die entsprechenden physikalischen und elektrischen Eigenschaften sowie Verbrennungseigenschaften der hergestellten Zusammensetzungen. Tabelle 2
    1 2 3 4 5 6 7
    Inhaltsstoffe phr* phr* phr* phr* phr* phr* phr*
    HDPE 57,8 57,8 57,8 57,8
    VLDPE-1 42,6 42,6 42,6
    VLDPE-2 35,5 35,5 35,5 35,5
    VLDPE-3 42,6 42,6 42,6
    PP-Copolymer 14,8
    PP-Homopolymer 7,9 7,9 6,6 6,6 6,6 6,6
    MA-PP 3,4 3,4 2,8 2,8 2,8 2,8
    Montmorillonit 3,4 3,4 2,8 2,8 2,8 2,8
    Magnesiumhydroxid 178,7 178,7 120 78,5 146,7 177,7 222,1
    Ethylen-bi-tetrabromo-phthalimid 48,7
    Amtmonytrioxid 10,0
    Zinkborat 4,8 4,8 4,8 6,6 6,6 6,6 6,6
    Zinkstannat 4,8 4,8 4,8 0,2 0,2
    Siliconfluid 4,8 4,8 4,8 6,6 6,6 6,6 6,6
    Antioxidanten 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2
    (Vinyl- oder Epoxy-)Organosilane 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3
    Gesamt 296,5 296,4 296,4 199,6 267,8 299,9 344,3
    Eigenschaften
    Spezifisches Gewicht 1,46 1,445 1,505 1,27 1,43 1,450 1,540
    "D" Härteprüfung 56/47 58/49 58/50 1,2 62/53 62/53 63/52
    Sauerstoffindex, 3,2 mm (0,125'') 35,0 36,0 42,0 30,0 33,0 36,0 38,0
    Rauch, % 4,6 6,2 11,5 5,3 4,5 5,4 4,9
    Rauchfarbe weiß hell dunkel weiß hell hell hell
    Zug, N/mm2 (psi) – Band 0,51 m/min (20''/min.) 9,3 (1355) 9,6 (1390) 9,4 (1364) 11,7 (1696) 11,8 (1711) 12,2 (1763) 8,5 (1238)
    %Dehnung – Band 0,51 m/min (20''/min.) 526 77 234 571,0 81 13 2
    Schmelzflussrate, 230°C, 2,16 kg 1,06 0,302 -- --- 0,6 0,2 0,1
    Dielektrische Konstante, 1 MHz 3,18 3,01 3,01 2,7 3,00 3,16 3,34
    Dissipationsfaktor, 1 MHz 0,0004 0,0003 0,0003 0,0001 0,0006 0,0007 0,0009
    Dielektrische Konstante, 100 MHz 3,1800 3,2400 --- 2,80 2,9600 3,1300 3,3300
    Dissipationsfaktor, 100 MHz 0,0004 0,0008 --- 0,0004 0,0006 0,0009 0,0014
    Kegelkalorimetry, 50 kW/m2
    Zeit bis zur Entzündung, s 90,0 100,0 100,0
    Gesamte entwickelte Wärme, kJ 371,5 395,0 369,2
    Massenverlust, g 16,6 15,5 20,5
    Höchste Wärmefreisetzungsrate, kW/m2 83,2 89,3 86,9
    Durchschnittliche Wärmefreisetzungsrate, kW/m2 73,6 79,0 73,8
    Höchste effektive Verbrennungswärme, MJ/kg 24,4 27,5 20,0
    Durchschnittliche effektive Verbrennungswärme, MJ/kg 22,5 25,3 17,9
    Höchste spezifische Ext.fläche, m2/kg 214,3 105,1 921,7
    Durchschnittliche spezifische Ext.fläche, m2/kg 124,7 41,7 654,4
    • * phr = Teile pro hundert Teile Harz
  • Der Steiner-Tunnel-Test wurde zum Verbrennen von aus den ausgewählten Laborchargen hergestellten Kabeln angepasst. Diese Kabel wurden gemäß den Vorgaben der US-amerikanischen NFPA 262, Underwriters Laborstories (UL-910) oder Canadian Standards Association (CSA FT-6) verbrannt. Die Testbedingungen sind wie folgt: Eine Flamme mit 87922 W (300000 BTU/hour) wird für 20 Minuten auf zehn 7,32 m (24 Fuß) lange Testkabel, die auf einer horizontalen Schale in einem Tunnel angeordnet sind, gerichtet.
  • Die Kriterien zum Bestehen des Steiner-Tunnel-Test sind wie folgt:
    • (A) Flammenausbreitung – Flammenbewegung weniger als 1,52 m (5,0 Fuß).
    • (B) Raucherzeugung – Maximale optische Dichte des Rauches geringer als 0,5 und durchschnittliche optische Dichte des Rauches geringer als 0,15.
    Tabelle 3
    Test Nr. Kabeltyp Ummantelung Isolierung Rauch Flammenausbreitung, m (ft) Status
    Maximal Durchschnittlich
    1 4 UTP LSPVC Charge 2 0,38 0,10 0,46 (1,5) Bestanden
    2 4 UTP PVDF Charge 2 0,24 0,06 1,22 (4,0) Bestanden
    3 4 UTP PVDF Charge 3 0,62 0,26 0,60 (2,0) Nicht bestanden
    4 4 UTP PVDF HDPE 0,90 0,17 3,96 (13,0) Nicht bestanden
    5 4 UTP LSPVC HDPE-Schaum/Charge 4 Schicht 0,39 0,12 0,91 (3,0) Bestanden
  • Die NFPA 262-Verbrennungsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Eine weitere Untersuchung dieser Daten wird die Erfindung bestätigen. Test 1 und Test 2 ergaben, bei einer PVC-Ummantelung mit geringer Rauchentwicklung und einer PVDF-Ummantelung, positive Ergebnisse. Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen erfüllen demnach die Kriterien der NFPA 262.
  • Test 3 wurde aufgrund hoher maximaler und durchschnittlicher Rauchzahlen nicht bestanden. In Test 3 wurde für die Isolierung die Charge 3 verwendet, die ein halogeniertes flammenverzögerndes Olefin ist. Aus diesem Test kann geschlossen werden, dass das halogenierte flammenverzögernde Olefin die Anforderung der NFPA 262 nicht erfüllt.
  • Test 4 wurde hinsichtlich aller Kriterien nicht bestanden. Die Kabel zeigten eine hohe maximale und durchschnittliche Rauchentwicklung sowie eine hohe Flammenausbreitung. Aus diesem Test kann geschlossen werden, dass ein nicht-flammenverzögerndes Olefin die Anforderungen der NFPA 262 nicht erfüllt.
  • Die Isolierung in Test 5 unterscheidet sich von den vorher diskutierten Isolierungen. Die Isolierung gemäß Test 5 war eine Zweischichtisolierung. Die untere Schicht war ein nicht-flammenverzögernder Schaum aus Polyethylen mit hoher Dichte, wobei die obere Schicht eine feste Schicht aus der Charge 4 war. Die Schicht hat zwei Funktionen, sie wirkt als schützende Flammenbarriere und erfüllt die elektrischen Anforderungen des Kabels. Wie in den in Tabelle 3 zuammengefassten Ergebnissen gezeigt, ergaben die hierin beschriebenen Zusammensetzungen (Charge 4), die in Schichtanwendungen eingesetzt wurden, hinsichtlich den Kriterien der NFPA 262 positive Ergebnisse.
  • Ein wichtiger Faktor, der zur Wirksamkeit der hierin beschriebenen Zusammensetzungen beiträgt, ist die Verwendung von Nanotonfüllern in den halogenfreien Polymerzusammensetzungen. Ein geeigneter Einsatz von Nanotonfüllern in den Polymerzusammensetzungen reduziert die Wärmefreisetzung und die Rauchentwicklungseigenschaften. Wenn er in den hierin beschriebenen Zusammensetzungen in geeigneter Weise eingesetzt wird, bewirkt der Nanotonfüller eine Kohlebildung, was dazu führt, dass die Isolierung unter einer Flamme nicht von dem Kabel tropft. Die Kombination aus reduzierter Rauchemission, Kohlebildung, nicht tropfender Isolierung und das Bestehen des NFPA 262-Flammentests macht die hierin beschriebenen Zusammensetzungen insbesondere für den Einsatz auf dem Telekommunikationsmarkt geeignet.

Claims (25)

  1. Verwendung einer halogenfreien Polymerzusammensetzung mit: (a) einem Grundpolymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wenigstens einem Polyolefinpolymer; (b) einem Füller, der wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydraten, Oxiden, Carbonaten, Talken, Tonen, Molybdaten, Borsten, Stannaten, Graphit, Ruß, Silikaten und Phosphaten enthält; (c) einem Additiv, das wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Antioxidant, einem Organosilan, Pigmenten und einem Schmiermittel enthält; (d) einem mit ungesättigten Dicarboxylanhydriden modifizierten thermoplastischem Polymer, wobei die Anhydride gegebenenfalls ganz oder zum Teil durch eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carboxyl- und Carboxylatgruppen, ersetzt sind; und (e) einem Nanotonfüller, als Isoliermaterial für elektrische Leiter.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Isoliermaterial für elektrische Leiter ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer elektrischen Isolierung, einer Isolierschicht, einer Ummantelung (Hülle), einem Puffer, einem Kreuzgewebe (Spline), einer Schirmung und Trennmaterialien bei der Herstellung von optischen Fasern oder elektrischen Drähten und Kabeln.
  3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Polyolefinpolymer aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylencopolymer, Ethylenvinylacetat, Ethylenethylacrylat, Ethylenmethylacrylat, Copolymeren mit Ethylenmonomereinheiten und Terpolymeren mit Ethylenmonomereinheiten ausgewählt wird.
  4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Polyolefinpolymer quervernetzt wird.
  5. Verwendung nach Anspruch 4, wobei das wenigstens eine Polyolefinpolymer unter Verwendung eines organischen Peroxids quervernetzt wird.
  6. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Polyolefinpolymer mit Acrylsäure und/oder Maleinsäure gepfropft wird.
  7. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das mit ungesättigten Dicarboxylanhydriden modifizierte thermoplastische Polymer ein mit Maleinanhydrid modifiziertes Polyolefin ist und in einer Menge von ungefähr 5 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers, vorhanden ist.
  8. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Nanotonfüller aus der Gruppe bestehend aus synthetischen silikatischen Montmorilloniten, natürlichen geschichteten silikatischen Montmorilloniten und einem geschichteten Aluminiumoxidsilikat ausgewählt ist.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die einzelnen Plättchen des Nanotonfüllers einen Durchmesser von ungefähr 1 μm aufweisen.
  10. Verwendung nach Anspruch 8, wobei der Nanotonfüller chemisch modifiziert ist, um seine Hydrophobizität zu erhöhen.
  11. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Polyolefinpolymer eine Mischung aus Polyethylen mit geringer Dichte und Polyethylen mit hoher Dichte ist.
  12. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Füller wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhydraten, Oxiden, Carbonaten, Talken, Tonen, Molybdaten, Borsten, Stannaten, Ruß, Silikaten und Phosphaten, enthält.
  13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei der Füller in einer Menge von ungefähr 200 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers, vorhanden ist.
  14. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Additiv wenigstens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Antioxidant, einem Organosilan, einem Pigment und einem Schmiermittel, enthält.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, die weiterhin einen Antioxidantstabilisator enthält.
  16. Verwendung nach Anspruch 14, wobei das Additiv in einer Menge von ungefähr 5 Gewichtsteilen, bezogen auf das Gewicht des Grundpolymers, vorhanden ist.
  17. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung geschäumt ist.
  18. Isolierter Draht mit einem Draht und der in Anspruch 1 definierten Polymerzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung den Draht umgibt.
  19. Isolierter Leiter, der eine Mehrzahl der isolierten Drähte nach Anspruch 18 enthält.
  20. Isolierter Leiter nach Anspruch 19, wobei die Mehrzahl von isolierten Drähten gebündelt ist.
  21. Isolierter Leiter nach Anspruch 19, wobei die Mehrzahl von isolierten Drähten zusammengedreht ist.
  22. Isolierter Leiter nach Anspruch 19, wobei die Mehrzahl von isolierten Drähten zusammengebunden ist.
  23. Isolierter Leiter nach Anspruch 19, wobei der Draht ein Kupferleiter ist.
  24. Isolierter Leiter nach Anspruch 19, wobei der Draht eine optische Faser ist.
  25. Ummanteltes elektrisches Kabel, das den isolierten Leiter nach Anspruch 19 und ein Ummantelungsmaterial umfasst, wobei das Ummantelungsmaterial die in Anspruch 1 definierte Polymerzusammensetzung enthält und den isolierten Leiter umgibt.
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