DE602004001781T2

DE602004001781T2 - Elektrische leitung beschichtet mit einer haftenden schicht und herstellungsprozess davon

Info

Publication number: DE602004001781T2
Application number: DE602004001781T
Authority: DE
Inventors: Jerôme Fournier; Arnaud Piechaczyk; Olivier Pinto; Jean-Pierre Pascault; Francoise Fenouillot; Laurent Tribut
Original assignee: Essex Nexans Europe SAS
Current assignee: Essex Europe SAS
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2024-05-15
Also published as: EP1627017A1; CN1867631B; WO2004104101A1; EP1627017B1; FR2854900A1; DE602004001781D1; JP2007510256A; CN1867631A; ATE335049T1; FR2854900B1; US20130037305A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrische Leiter, der mit einer Haftschicht beschichtet ist, sowie auf das Herstellungsverfahren für einen solchen elektrischen Leiter.
Bei der Herstellung von Elektromotoren wird in den Statorkern die größtmögliche Menge an Wickeldraht integriert.
Der Wickeldraht oder auch Emaildraht genannt, der bei diesen Elektromotoren oder auch bei den elektromagnetischen TV-Umlenkvorrichtungen verwendet wird, besteht meistens aus einem dünnen elektrischen Draht – vorwiegend aus Kupfer -, der mit einer Isolierschicht oder mehreren Isolierschichten geringer Stärke beschichtet ist.
Um die gewünschten elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften zu erhalten, bestehen eine oder mehrere dieser Isolierschichten beispielsweise aus Polyurethan, aus Polyformalacetal, aus Polyester, aus Polyesterimid oder aus Polyamidimid, wobei diese Materialfamilien unterschiedliche Wärmeklassen aufweisen, die zwischen 120°C und 200°C liegen. Um die Wicklung aufrechtzuerhalten, wird eine Außenschicht aus einem thermoplastischen und thermohaftenden Polymer wie bestimmte Polyamide verwendet, deren Schmelzpunkt bei 150°C bis 190°C liegt. Diese thermohaftende Schicht, d.h. unter Wärmewirkung klebende Schicht, gewährleistet somit das Kleben der Windungen untereinander und garantiert den Halt der Windungen in einer erstarrten Einheit. Diese thermohaftende Schicht ist oberhalb der vorgenannten Isolierschichten angeordnet.
In dem Dokument US4420536 wird ein Emaildraht beschrieben, dessen thermohaftende Schicht aus Nylon 6–12 besteht. Um diese Art von Spule herzustellen, werden zunächst eine oder mehrere Schichten Isolierlack auf den Kupferdraht aufgebracht, der nach Durchlaufen eines Ofens die Isolierschichten bildet. Anschließend wird das thermohaftende Polymer in Lösung aufgebracht und danach die Wicklung hergestellt. Für die Klebeverbindung wird ein elektrischer Strom durch die Spule geschickt, deren Windungen im allgemeinen unter Druck gegeneinander gehalten werden, und durch den Joule-Effekt wird das Schmelzen des thermohaftenden Polymers erzeugt. Nach der Abkühlung sind die Windungen zusammengefügt und das Ganze ist gleichzeitig erstarrt und geschützt.
Die Klebeverbindung kann auch durch Durchlaufen eines Ofens hergestellt werden, wie es in dem Dokument US4420536 vorgeschlagen wird.
Doch die zuvor beschriebene Spule ist nicht für Anwendungen mit hohen Betriebstemperaturen geeignet, beispielsweise für die Rotoren und Statoren einer KFZ-Lichtmaschine, da diese die Schmelztemperatur des thermohaftenden Polymers erreichen oder weit überschreiten.
Um das Temperaturverhalten der Spulen zu erreichen, wird eine andere Art von Wickeldraht verwendet. Es handelt sich dabei um einen elektrischen Draht, der zuvor mit einer herkömmlichen Isolierschicht beschichtet und gewickelt wurde, und mit einem Impregnierlack auf Harzbasis – beispielsweise ungesättigtem Polyester oder Epoxyd in einem Lösungsmittel – gehärtet wird. Durch eine spätere Wärmebehandlung wird das Lösungsmittel entfernt und das Harz gehärtet. Dieses Herstellungsverfahren, das von dem Benutzer des Drahtes durchgeführt wird, ist zwingend, langwierig, schwierig umzusetzen und schädlich für die Umwelt, da die Abfallstoffe aus dem Lösungsmittel in die Atmosphäre abgeführt werden.
Es ist das Ziel der Erfindung, diese Probleme zu beseitigen, und insbesondere einen elektrischen Leiter bereitzustellen, der mit einer Haftschicht beschichtet ist, gegen hohe Temperaturen beständig ist, und nach einem einfachen Herstellungsverfahren für einen Wickeldraht oder ein Energiekabel und/oder ein Telekommunikationskabel hergestellt werden kann.
Nachfolgend wird unter dem Begriff beständig gegen hohe Temperaturen ein thermisch stabiler Kunststoff verstanden, d.h. ein Kunststoff, der gute mechanische Eigenschaften behält, selbst wenn er während eines langen Zeitraums, beispielsweise mehreren zehntausend Stunden, hohen Temperaturen, meistens über 150°C, ausgesetzt wird.
Mit der Erfindung wird deshalb ein elektrischer Leiter vorgeschlagen, der mit einer Isolierschicht beschichtet ist, die wiederum mit einer Haftschicht beschichtet wurde, dadurch gekennzeichnet, dass man die Haftschicht aus einer Mischung zwischen einem thermoplastischen Polymer und einem härtbaren Harz erhält.
Die Isolierschicht ist elektrisch isolierend.
Die Schicht, die man aus der erfindungsgemäßen Mischung erhält, ist gegen hohe Temperaturen beständig: ihre molekulare Beweglichkeit ist selbst bei hohen Temperaturen gering, was sowohl für Kabel als auch für Wickeldrähte vorteilhaft.
Unter härtbarem Harz versteht man einen Kunststoff, der im Verlaufe seiner Verarbeitung eine unumkehrbare Umwandlung erfährt: er geht von einem anfänglichen flüssigen Zustand durch eine entsprechende Härtung (Einwirkung von Wärme und/oder UV-Strahlung, Reaktion mit einer Vernetzungsverbindung) in einen unumkehrbaren festen Zustand über. Diese Härtung entspricht einer Polymerisation und genauer gesagt einer Vernetzung (Wärmevernetzung und/oder Photovernetzung). Daraus ergibt sich die Bildung eines dreidimensionalen Netzes.
Durch die Vernetzung bildet das härtbare Harz starke und unumkehrbare chemische Verbindungen und verleiht der endgültigen Schicht eine ausgezeichnete Festigkeit. Je höher der Vernetzungsgrad ist, desto besser sind die thermischen und mechanischen Eigenschaften der endgültigen Haftschicht.
Das härtbare Harz führt selbst bei höheren Temperaturen eine unumkehrbare Haftung herbei.
Bei dem härtbaren Harz kann es sich vorzugsweise um ein photovernetzbares oder duroplastisches Harz handeln.
Die erfindungsgemäße Haftschicht kann als "thermohaftend" bezeichnet werden, wenn es sich bei dem ausgewählten Harz um ein duroplastisches Harz handelt und/oder bei dem thermoplastischen Polymer um ein thermohaftendes Polymer handelt.
Wenn ein halbkristallines thermoplastische Polymer ausgewählt wird und das Harz duroplastisch ist, führt die direkte oder indirekte Erwärmung zur Erweichung des Thermoplasten, der somit zu der Klebeverbindung beiträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsart besitzt das thermoplastische Polymer eine Glasübergangstemperatur (Tg) von gleich oder mehr als 150°C.
Der Glasübergang ist eine umkehrbare Veränderung bei einem amorphen Polymer oder in den amorphen Abschnitten eines halbkristallinen Polymers, und zwar von einem (oder in einen) viskosen Zustand in einen (oder von einem) harten und relativ zerbrechlichen Zustand.
Somit bleibt ein amorpher Polymer bis zu dieser erhöhten Glasübergangstemperatur Tg starr. Auf diese Art und Weise trägt eine erhöhte Glastemperatur Tg auch dazu bei, den hohen Temperaturen mechanische Eigenschaften zu verleihen, die für die endgültige Haftschicht zufriedenstellend sind.
Es lässt sich hier beispielsweise das Polyetherimid (PEI) nennen, das ein amorphes Polymer mit einer Glasübergangstemperatur Tg in der Größenordnung von 220°C ist.
Wenn das thermoplastische Polymer halbkristallin ist, kann es vorzugsweise eine Schmelztemperatur von 200°C oder darüber aufweisen.
Man kann beispielsweise das Polyethylenterephtalat (PET) nennen, bei dem es sich um ein halbkristallines Polymer mit einer Schmelztemperatur in der Größenordnung von 240°C handelt.
Nach einem bevorzugten Merkmal kann das thermoplastische Polymer vorzugsweise zumindest teilweise in dem härtbaren Harz löslich sein, so dass vor der Vernetzung eine homogene Mischung gebildet werden kann.
Außerdem kann das thermoplastische Polymer vorzugsweise aus einem oder mehreren der folgenden Polymere ausgewählt werden: den Polystyrolen, den Polyetheretherketonen, den Polyetherimiden und den Polyamiden, den Polyolefinen und den Copolymeren der Polyolefine, den Polysulfonen, den Polyurethanen, den Polyestern, den zyklischen Oligoestern, den Polyimiden und den Copolymeren der Polyimiden, den Polyphenylenethern, den Polyphtalamiden, den Polyvinylchloride, den Polyacrylen, den Polymethacrylen und den Polycarbonaten.
Das härtbare Harz wird unter den Epoxydharzen, den Vinylesterharzen, den ungesättigten Polyesterharzen, den Phenolharzen, den Alkylharzen, den Acrylharzen, den Cyanatestern und den Benzoxazinen ausgewählt.
Unter den Polyimiden (PU) und den Copolymeren der Polyimide lassen sich beispielsweise das Polyetherimid (PEI), das Polyesterimid und das Polyamid-Imid nennen.
Die Familie der Polyester weist insbesondere das Polyethylenterephtalat (PET) und das Polybutylenterephtalat (PBT) auf.
Das Polyethersulfon (PES) und das Polyphenylensulfon gehört zur Familie der Polysulfone.
Wenn das Harz duroplastisch ist, kann die Mischung mindestens eine der folgenden Verbindungen enthalten: eine Vernetzungsverbindung, die chemisch mit dem duroplastischen Harz reagiert, und einen Vernetzungskatalysator oder beides.
Das duroplastische Harz kann mit der Vernetzungsverbindung, auch Härtemittel genannt, und eventuell einem Vernetzungskatalysator vorgemischt werden.
Bei der Vernetzungsverbindung kann es sich auch um das thermoplastische Polymer handeln.
In einer bevorzugten Herstellungsart ist das Harz duroplastisch und es handelt sich dabei um ein Homopolyepoxyd und vorzugsweise um ein Bisphenol A-Diglycidylether und die Vernetzungsverbindung wird aus den Aminverbindungen, den Carboxylanhydriden und den Polyamiden ausgewählt.
Die erfindungsgemäße Mischung kann 30 bis 60 Gewichtsprozent Polyphenylenoxyd und 70 bis 40 Gewichtsprozent einer Mischung aus Bisphenol A-Diglycidylether und einem Amin aus 4,4'-Methylen-b-(2,6-Diethyl)Benzenamin und 4,4' Methylen-b-(3-Chloro-2,6-Diethyl)Benzenamin enthalten.
Bei dem härtbaren Harz kann es sich auch um photovernetzbares Harz aus einem der folgenden Harze handeln: Acrylatharze, Methacrylatharze, Epoxyde und Vinylether.
Bei den Acrylaturethanen, Acrylatpolyestern oder Acrylatpolyethern kann es sich beispielsweise um photovernetzbare Acrylatharze handeln.
Wenn das Harz photovernetzbar ist, kann die Mischung einen Photoinitiator und eventuell einen Vernetzungskatalysator enthalten.
Bei dem erfindungsgemäß beschichteten elektrischen Leiter kann es sich beispielsweise um einen Leiter eines Energiekabels und/oder Telekommunikationskabels oder einen Emailwickeldraht handeln.
Die endgültige Haftschicht kann je nach Anwendung als Kabelmantel und/oder Isolierung dienen, aber der elektrische Leiter gemäß der Erfindung weist immer mindestens eine darunterliegende elektrische Isolierschicht auf. Wenn nämlich die thermohaftende Schicht gemäß der Erfindung während des Erwärmens im Hinblick auf die Klebeverbindung direkt auf den elektrischen Leiter aufgebracht würde, stünden die verschiedenen Windungen in elektrischem Kontakt zueinander, was mit der Anwendung auf die Emaildrähte inkompatibel wäre.
Ein elektrischer Leiter gemäß der Erfindung kann zwischen der Isolierschicht und der thermohaftenden Schicht dagegen weitere Schichten aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Herstellungsverfahren für einen elektrischen Leiter, der mit einer Haftschicht beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Aufbringung der zuvor definierten Mischung auf den Leiter aufweist, sowie eine Behandlung für eine mindestens teilweise Vernetzung des härtbaren Harzes.
Die Aufbringung der Mischung erfolgt beispielsweise durch Einspritzung oder Extrusion. Das härtbare Harz erlaubt die Verarbeitung eines Thermoplasten bei hoher Glasübergangstemperatur.
Außerdem ist ein duroplastisches Harz sehr flüssig und hält allein nicht an einem Leiter.
Die Erfindung macht eine spätere Impregnierung überflüssig.
Für ihre Aufbringung kann die Mischung in einem verdampfbaren Lösungsmittel dispergiert oder in Lösung gebracht werden.
Das Harz kann während der Aufbringung beginnen zu vernetzen. Doch die Aufbringungsbedingungen können leicht angepasst werden, um den Vernetzungsgrad des Harzes zu begrenzen, beispielsweise auf unter 20 bis 25 %.
Die zur Haftung führende Vernetzung erfolgt durch direktes Erhitzen oder durch Anwendung eines elektrischen Stroms auf einen elektrischen Draht, beispielsweise für die Spulenanwendungen, und/oder durch W-Strahlung.
Die Art und die Dauer der Behandlung und gegebenenfalls die Erhitzungstemperatur werden in Abhängigkeit von dem härtbaren Harz ausgewählt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung von Beispielen geschildert, die als Veranschaulichung dienen und in keinster Weise einschränkend zu verstehen sind.
1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Leiter, der in einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung als Emailwickeldraht dienen kann.
2 zeigt die Entwicklung des Konservierungsmoduls der Haftschichten in Abhängigkeit von der Temperatur.
Der Emailwickeldraht 1 weist einen elektrischen Leiter 2, beispielsweise aus Kupfer, auf, der mit einer Isolierschicht 3 aus herkömmlichem Isolierlack beschichtet ist, die wiederum selbst mit einer Schicht 4 aus einer erfindungsgemäßen Mischung beschichtet ist, und nachfolgend in Beispiel Nr. 1 beschrieben wird. Die Schicht 4 bildet eine Haftschicht.
Beispiel Nr. 1
In diesem ersten Beispiel handelt es sich bei der Zusammensetzung um eine homogene Mischung der folgenden Rezeptur:
30 bis 60 Gewichtsprozent thermoplastisches Polymer, vorzugsweise mit hoher Glasübergangstemperatur und/oder hoher Schmelztemperatur und vorzugsweise 40 % Polyphenylenoxyd (PPO), auch Polyphenylenether genannt, beispielsweise das Produkt Noryl PPO 820 der Firma General Electric Plastics, 40 bis 70 Gewichtsprozent einer Mischung, die ein härtbares Harz und beispielsweise duroplastisches Harz enthält, sowie vorzugsweise:
41,8 % eines duroplastischen Harzes wie Bisphenol-A-Diglycidylether (DGBEA), beispielsweise das Produkt D.E.R. der Firma Dow Chemical,

– 18,2 % eines Vernetzungsmittels, das mit dem duroplastischen Harz wie einem Amin chemisch reagiert, beispielsweise das 4,4'-Methylen-b-(2,6-Diethyl)-Benzenamin wie das Produkt Lonzacure MDEA der Firma Lonza.

Bei dem ausgewählten Polyphenylenether handelt es sich um ein amorphes Polymer, das in reiner Form eine Glasübergangstemperatur von 210°C aufweist.
Die Herstellung eines Emailwickeldrahtes ausgehend von einem Wickeldraht wie in 1 gezeigt ist einfach, schnell und sauber und kann von dem Benutzer selbst durchgeführt werden.
Dieser Emaildraht wird nach seiner Aufwicklung wärmebehandelt, d.h. in einem Ofen mindestens 30 Minuten und vorzugsweise eine Stunde lang bei 200°C erhitzt, um den Vernetzungsgrad des duroplastischen Harzes zu erhöhen.
Der aufgewickelte und wärmebehandelte Draht besitzt eine thermohaftende und gegenüber hohen Temperaturen beständige Schicht und eignet sich somit für alle Arten von Elektromotoren und elektromagnetischen TV-Umlenkvorrichtungen.
In 2 werden drei Kurven 10, 20, 30 dargestellt, die die Entwicklung des Konservierungsmoduls G' (in MPa) in Abhängigkeit von der Temperatur (°C) der drei Haftschichten auf den lackisolierten stromführenden Leitern zeigen.
Eine erste Kurve 10 zeigt das Konservierungsmodul einer herkömmlichen thermohaftenden Schicht A aus einem Standard-Polyamid. Eine zweite Schicht 20 zeigt das Konservierungsmodul einer thermohaftenden Schicht B, die man aus der Zusammensetzung von Beispiel Nr. 1 gemäß der Erfindung erhält, und die bei 200°C 30 Minuten lang wärmebehandelt wurde. Eine dritte Schicht 30 zeigt das Konservierungsmodul einer thermohaftenden Schicht C, die man aus der Zusammensetzung von Beispiel Nr. 1 gemäß der Erfindung erhält, und die bei 200°C 60 Minuten lang wärmebehandelt wurde.
Die Entwicklung eines Konservierungsmoduls in Abhängigkeit von der Temperatur gibt Auskunft über die Haftfähigkeit und die Beständigkeit der Schicht gegenüber hohen Temperaturen. Das Konservierungsmodul G' erhält man durch mechanisch-dynamische Analyse.
In Verbindung mit der ersten Kurve 10 sieht man, dass das Konservierungsmodul bei Umgebungstemperatur über 1000 MPa liegt: die Schicht A ist starr. Zwischen 50°C und 110°C ungefähr beobachtet man ein erstes Abfallen dieses Moduls auf 100 MPa: das ist die Glasübergangsphase, die Schicht A ist weich geworden, es ist eine molekulare Beweglichkeit vorhanden. Ab 150°C ungefähr fällt das Modul ein zweites Mal abrupt ab: dies ist die Schmelzphase, die Schicht A besitzt keinen Zusammenhalt mehr und wird flüssig.
Das Konservierungsmodul der zweiten Kurve 20 liegt über eine große Temperaturspanne von –50°C bis ungefähr 90°C über 2000 MPa: die Schicht B ist sehr starr. Zwischen 90°C und 110°C beobachtet man ein erstes Abfallen dieses Moduls bis auf einen Wert von ungefähr 600 MPa: die Schicht B bleibt dennoch relativ starr. Nach einem großen Zwischenstadium der Stabilisierung der thermomechanischen Eigenschaften erfolgt ab ungefähr 180°C ein zweites Abfallen des Moduls. Jenseits von 200°C behält die Schicht B eine gewisse Festigkeit bzw. Starrheit.
Das Konservierungsmodul der dritten Kurve 30 liegt über eine große Temperaturspanne von –50°C bis ungefähr 150°C über 2000 MPa: die Schicht C ist sehr starr.
Die Wahl der Erhitzungstemperatur und die Dauer der Erhitzung hängt von der gewählten Mischung und den angestrebten Spezifikationen ab.
Nachstehend werden drei weitere Beispiele von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen genannt.
Beispiel Nr. 2
Es wird zunächst eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung in einem Lösungsmittel vorbereitet.
Ein mit einem Rührwerk, einem Kühlaggregat und einer Temperatursonde ausgestatteter Dreihalsrundkolben wird mit 750 g Lösungsmittel, vorzugsweise Toluol, gefüllt und anschließend auf 60°C erhitzt. Während die Temperatur auf. 60°C gehalten wird, werden nach und nach unter Umrühren mittels einer Ampulle 150 g thermoplastisches Polymer wie Polyphenylether, beispielsweise das bereits in dem Beispiel Nr. 1 beschriebene Produkt Noryl PPO 820, hinzugegeben. Die Dauer der Zugabe beträgt 30 Minuten. Die Mischung wird so lange umgerührt, bis die noch nicht aufgelösten Pulverpartikel verschwunden sind.
Mit Hilfe einer Gießampulle werden nach und nach 20 Minuten lang unter mechanischem Umrühren und unter Beibehaltung einer Temperatur von 60°C für das Medium 147 g duroplastisches Harz hinzugefügt wie Bisphenol-A-Diglycidylether (DGBEA), beispielsweise das Produkt D.E.R. 330, das bereits in dem Beispiel Nr. 1 beschrieben wurde. Die Mischung wird 10 Minuten lang umgerührt, anschließend werden nach und nach während einer Dauer von 15 Minuten mit Hilfe einer Ampulle 78 g eines Vernetzungsmittels hinzugegeben, das mit dem duroplastischen Harz chemisch reagiert, beispielsweise das Amin 4,4'-Methylenb-(3-Chlor-2,6-Diethyl) Benzenamin wie das Produkt Lonzacure MCDEA der Firma Lonza.
Die Mischung wird unter mechanischem Umrühren 10 Minuten lang auf 60°C gehalten, bevor sie in ein Kristallisationsgefäß abgezogen wird.
Anschließend wird das Toluol unter Vakuum verdampft. Der Wirkungsgrad der Mischung liegt bei fast 100 %.
Beispiel Nr. 3
Zunächst wird eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung in einem Lösungsmittel vorbereitet.
Ein mit einem Rührwerk, einem Kühlaggregat und einer Temperatursonde ausgestatteter Dreihalsrundkolben wird mit 750 g Toluol gefüllt und anschließend auf 60°C erhitzt. Während die Temperatur auf 60°C gehalten wird, werden nach und nach unter Umrühren mittels einer Ampulle 150 g thermoplastisches Polymer wie Polyphenylether, beispielsweise das bereits in dem Beispiel Nr. 1 beschriebene Produkt Noryl PPO 820, hinzugegeben. Die Dauer der Zugabe beträgt 30 Minuten. Die Mischung wird so lange umgerührt, bis die noch nicht aufgelösten Pulverpartikel verschwunden sind.
Mit Hilfe einer Gießampulle werden nach und nach 15 Minuten lang unter mechanischem Umrühren und unter Beibehaltung einer Temperatur von 60°C für das Medium 100 g photovernetzbares Harz hinzugefügt wie Bisphenol-A-Diglycidylether (DGBEA), beispielsweise das Produkt D.E.R. 330 (Dow Chemical). Die Mischung wird 10 Minuten lang umgerührt, anschließend werden nach und nach während einer Dauer von 5 Minuten mit Hilfe einer Ampulle 2 g eines Photoinitiators hinzugegeben, beispielsweise das Produkt Rhodorsil Photoinitiator 2074 der Firma Rhodia.
Die Mischung wird unter mechanischem Umrühren 10 Minuten lang auf 60°C gehalten, bevor sie in ein Kristallisationsgefäß abgezogen wird.
Anschließend wird das Toluol unter Vakuum verdampft. Der Wirkungsgrad der Mischung liegt bei fast 100 %.
Beispiel Nr. 4
In einen Zufuhrtrichter am oberen Ende einer Strangpresse mit sich mitdrehender Doppelschraube und 9 aufeinanderfolgenden Aufwärmzonen mit 60°C, 160°C, 190°C, 190°C, 180°, 180°, 180°, 180°, 180° zwischen der ersten und neunten Zone, zwei Zufuhrzonen und zwei Entgasungsschächten wird über eine gewichtsanalytische Dosiervorrichtung ein Gemisch eingeführt, das wie folgt zusammengesetzt ist:
1800 g eines thermoplastischen Polymers wie Polyphylenether, beispielsweise Noryl PPO 820 in Pulverform, und 398 g eines 4,4'-Methlyen-b-(2,6-Diethyl)-Benzenamins wie das Produkt Lonzacure MDEA, das in dem Beispiel Nr. 1 bereits beschrieben wurde, in Pulverform, in einer Durchsatzleistung von 20 g/Min.
Gleichzeitig werden nach und nach 13,3 g/Min und in einer zweiten Zone mit Hilfe einer Zahnradpumpe 802 g duroplastisches Harz zugeführt, das auf 80°C gebracht wird, wie Bisphenol-A-Diglycidylether (DGBEA), beispielsweise das Harz D.E.R. 330.
Bei der Düse handelt es sich um eine Stabdüse, mit der man gleichmäßige Körnchen erhalten kann.
Tests
Das Material, das man in den obigen Beispielen 2 und 4 erhält, wird einer Wärmebehandlung unterworfen, mittels derer man die mechanischen Eigenschaften anpassen kann.
Das elastische Modul G' dieses Materials wird durch dynamischmechanische Analyse im dualen Cantilever-Modus mit Hilfe des Gerätes DMA 2980 (TA Instruments) unter einer Belastungsfrequenz von 1 Hz und einer Amplitude von 100 μm über einen Temperaturbereich bestimmt, der bei 3°C/Min. zwischen –50°C und 250°C variiert.
Ein Standardpolymer aus dem Stand der Technik dient als Vergleichsmaterial.
Die erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefasst
Tabelle 1
Das Konservierungsmodul der Materialien aus den Beispielen Nr. 2 und Nr. 4 liegt bei 25°C wie bei 150°C deutlich höher als das des Standardpolyamids.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt, die beschrieben wurden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Kabelmantelschichten und/oder Isolierschichten von Energiekabeln und Telekommunikationskabeln.
Schließlich kann man jedes Element durch ein äquivalentes Element ersetzen, ohne dass man sich dadurch aus dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung entfernt.

Claims

Elektrischer Leiter, überzogen mit einer Isolationsschicht, die ihrerseits mit einer haftenden Schicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die haftende Schicht aus einer Zusammensetzung erhalten ist, die ein thermoplastisches Polymer und ein härtbares Harz umfasst.
Elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das härtbare Harz durch Licht vernetzbar oder thermisch härtbar ist.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer eine Glasübergangstemperatur von 150°C oder darüber hat.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenn das thermoplastische Polymer semikristallin ist, das thermoplastische Polymer eine Schmelztemperatur von 200°C oder darüber aufweist.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer wenigstens teilweise in dem härtbaren Harz löslich ist.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastisch Polymer ausgewählt ist unter einem oder mehreren der folgenden Polymere: den Polystyrolen, den Polyetheretherketonen, den Polyetherimiden, den Polyamiden, den Polyolefinen und den Copolymeren von Polyolefinen, den Polysulfonen, den Polyurethanen, den Polyestern, den zyklischen Oligoestern, den Polyimiden und den Copolymeren von Polyimiden, den Polyphenylenethern, den Polyphthalamiden, den Polyvinylchloriden, den Polyacrylen, den Polymethacrylen und den Polycarbonaten.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das härtbare Harz ausgewählt ist unter den Epoxydharzen, den Vinylesterharzen, den ungesättigten Polyesterharzen, den Phenolharzen, den Alkylharzen, den Acrylharzen, den Cyanatestern und den Benzoxazinen.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz thermisch härtbar ist und die Zusammensetzung wenigstens eine der folgenden Verbindungen umfasst: eine vernetzende Verbindung, die chemisch mit dem härtbaren Harz reaktiv ist, und einen Vernetzungskatalysator.
Elektrischer Leiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz thermisch härtbar ist und ein Homopolyepoxid und vorzugsweise ein Bisphenol-A-Diglycidylether ist, und dass die vernetzende Verbindung ausgewählt ist unter den Aminverbindungen, den Carboxylanhydriden und den Polyamiden.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Zusammensetzung 30 bis 60 Gewichtsprozent Polyphenylenoxid und 70 bis 40 Gewichtsprozent eines Gemischs enthält, welches Bisphenol-A-Diglycidylether und ein Amin enthält, das ausgewählt ist unter 4,4'-Methylenbis-(2,6-Diethyl)- Benzenamin und 4,4'-Methylenbis-(3-Chloro-2,6-Diethyl)-Benzenamin.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das härtbare Harz ein durch Licht vernetzbares Harz ist, das ausgewählt ist unter einem der folgenden Harze: den Acrylatharzen, den Methacrylatharzen, den Epoxiden und den Vinylethern.
Elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz durch Licht vernetzbar ist und die Zusammensetzung einen Photoinitiator umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters (1, 2), der mit einer Haftschicht (4) überzogen ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Aufbringung der Zusammensetzung auf dem mit der Isolationsschicht überzogenen elektrischen Leiter und eine Behandlung für eine wenigstens teilweise Vernetzung des härtbaren Harzes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzungsbehandlung ausgewählt ist unter wenigstens einer der folgenden Behandlungen: einer thermischen Behandlung, einer Ultraviolettbestrahlung.